Φωτοβολταικα - Οικιακά φωτοβολταϊκά συστήματα σε στέγες 2310703570 · Περιεχόμενα · Επικοινωνία
elecnet solar

Πανεπιστήμιο Northwestern: Πιο αποδοτικά οργανικά φωτοβολταϊκά χρησιμοποιώντας αλγορίθμους φυσικής εξέλιξης

flexible organic pvΗ φωτοβολταϊκή τεχνολογία έχει κάνει αλματώδη πρόοδο τα τελευταία χρόνια, καθώς οι παραδοσιακά ακριβές κυψέλες μονοκρυσταλλικού πυριτίου υποσκελίζονται από οργανικές ηλιακές κυψέλες (κυψέλες οι οποίες χρησιμοποιούν οργανικά υλικά για να απορροφούν το φως και να το μετατρέπουν σε ηλεκτρισμό). Παρολαυτά, οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Νορθγουέστερν (Northwestern) των ΗΠΑ έκαναν το επόμενο επαναστατικό βήμα χρησιμοποιώντας έναν μαθηματικό αλγόριθμο αναζήτησης βασισμένο στη φυσική εξέλιξη προκειμένου να εντοπίσουν ένα γεωμετρικό μοτίβο το οποίο είναι βέλτιστο στο να συλλαμβάνει και να συγκρατεί το φως σε λεπτές οργανικές κυψέλες.

Η εργασία ονομάζεται “Σχεδίαση Δομών Παγίδευσης Φωτός  Υψηλής Απόδοσης Εμπνευσμένη από τη Φυσική Εξέλιξη” (“Highly Efficient Light-Trapping Structure Design Inspired by Natural Evolution”) και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Scientific Reports. Περιγράφει πως η νέα αυτή σχεδίαση μπορεί να οδηγήσει σε πιο φθηνές και αποδοτικές οργανικές ηλιακές κυψέλες. Η μέθοδος της ερευνητικής ομάδας στοχεύει στο να αυξήσει την αποτελεσματικότητα αλλάζοντας το πάχος του πολυμερούς υλικού της κυψέλης, μεγιστοποιώντας το χρόνο κατά τον οποίο το φως παραμένει παγιδευμένο μέσα στην κυψέλη. Μέχρι στιγμής, ο σχεδιασμός των ερευνητών πέτυχε τριπλασιασμό του ορίου που ίσχυε από το 1980 (Yablonovitch Limit) και περιέγραφε το διάστημα που ένα φωτόνιο παραμένει παγιδευμένο εντός ημιαγωγού.

“Θέλαμε να καθορίσουμε τη γεωμετρία για το στρώμα σκέδασης το οποίο θα μας έδινε τη βέλτιστη απόδοση” δήλωσε ο Τσενγκ Σαν, αναπληρωτής καθηγητής μηχανολογίας στο Νορθγουέστερν. “Αλλά με τόσες πιθανότητες είναι δύσκολο να γνωρίζεις από που να ξεκινήσεις, οπότε αναζητήσαμε νόμους φυσικής επιλογής για να μας καθοδηγήσουν”.

Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε πληθώρα σχεδιασμών προκειμένου να καθορίσει ποια είχε την καλύτερη επίδοση στην παγίδευση του φωτός. Στη συνέχεια η διαδικασία επαναλήφθηκε για πάνω από 20 γενιές, λαμβάνοντας υπόψιν βασικές αρχές των γενετικών αλγορίθμων για να καταλήξει στη ζητούμενη σχεδίαση.

 

    Ακολούθησε το χρήστη @ElecnetSolar
Υλοποίηση: Ευάγγελος Μπάνος Φωτοβολταικα - Οικιακά φωτοβολταϊκά συστήματα σε στέγες 2310703570