Novo sistema para tirar partido da luz solar como fonte de energia

em Avanços Tecnológicos

Um novo sistema para uma melhor utilização da luz solar como fonte de energia tem sido desenvolvida por engenheiros europeus. Eles conseguiram pela primeira vez para manipular a luz comum, que emite fótons em uma ampla gama de comprimentos de onda, para torná-lo photons onda curta e de alta energia, levando ao aparecimento de uma nova geração de células solares ou fotovoltaica. A proeza foi conseguida através da adequada combinação de duas substâncias que são ativadas pela luz e permite que você use partes do espectro da luz solar aparentemente perdido para uso industrial.

Engenheiros do Instituto Max Planck para a Investigação em Mainz e Polímero da Sony Materials Science Laboratory em Stuttgart desenvolveram um procedimento através do qual o longo comprimento de onda da luz pode ser convertida em comum photons onda curta e de alta energia, levando à surgimento de uma nova geração de células fotovoltaicas, mais eficiente do que hoje.

É a primeira vez que a luz comum, como o sol, pode ser manipulado para combinar a energia de fótons com especial comprimentos de onda. Até agora, apenas esta transformação foi obtida utilizando alta energia luz laser.

Fontes de luz emitem fótons comum em quase todas as direcções, geralmente em uma ampla gama de comprimentos de onda. No entanto, um laser proporciona um único comprimento de onda e emite fótons de raios geralmente muito estreitas, tornando-o mais fácil de manipular do que a luz comum.

Light tem uma dupla natureza: corpuscular (chamados de fótons) e onda. E enquanto todos os fótons passar à velocidade da luz, cada um faz o mesmo com as distintas etapas que tem uma duração diferente. O período é o tempo que leva um fóton de dar cada passo, enquanto o comprimento de onda é a distância percorrida em cada etapa.

Photon fusão

Segundo o Instituto, em uma declaração, a manipulação dos fótons da luz tem sido comum através da combinação adequada de duas substâncias que são ativadas pela luz. Os resultados desta investigação foram publicados na revista Physical Review Letters.

Nós perseguido esses engenheiros foi estabelecer um procedimento para amplificar a baixa energia partículas de luz comum caindo comprimento de onda, e eles têm correspondência normal fóton de luz e alterar o seu comprimento de onda. Este procedimento permitirá uma melhor utilização da luz solar em electricidade, levando ao aparecimento de uma nova geração de células solares ou fotovoltaica.

Para igualar os fótons, os engenheiros utilizadas duas substâncias misturadas com uma solução: porfirina octaethyl platina e diphenylanthracene. Enquanto um deles serve como uma “antena” para a recepção de luz verde (antena molécula), os outros pares os fótons, transformando os dois fótons de baixa energia verde em um fóton de alta energia luz azul. Este novo fóton é emitido pela mesma molécula (molécula transmissor).

Detalhado processo

Mais detalhadamente, o fenômeno é a seguinte: em primeiro lugar, o chamado “antena moléculas” absorver um fóton de baixa energia verde e transmite-a para um transmissor molécula na forma do pacote energético.

Estação e da molécula armazena energia neste estado “animado”. Em seguida, duas das estações carregado com energia moléculas reagem uns com os outros, passando a sua energia para uma molécula para outra. Como resultado, uma molécula retorna ao seu estado de baixa potência e no segundo uma dupla embalagem armazena energia que é emitida sob a forma de um fóton azul. Este fóton azul tem um pequeno comprimento de onda e mais energia do que a luz verde emitido inicialmente, como um resultado da combinação de dois fótons em um.

Segundo o Instituto Max Planck, o procedimento é muito interessante a partir de um ponto de vista químico, porque, primeiro, as moléculas devem ser cuidadosamente acompanhados para permitir que a energia é transmitida de forma eficiente e, além disso, nem as moléculas, nem a antena de rádio deve perder a sua energia durante a operação.

Engenheiros antena deve sintetizar uma molécula capaz de absorver longa onda luz eo tempo necessário para manter a sua transmissão via rádio para moléculas. Só serve para tornar o processo um compósito metal-complexo orgânico constituído por um átomo de platina no interior de um anel em forma de molécula.

A molécula estação, por seu turno, deverá ser capaz de pegar o pacote de energia a partir da antena e mantê-lo até encontrar outra estação animado molécula que permite que uma nova fusão de fótons.

Novas células fotovolvaticas

Como este procedimento permite que você use partes do espectro da luz solar aparentemente perdido para a indústria, engenheiros, arquitectos deste achado é esperado para oferecer um ponto de partida ideal para a fabricação de uma nova geração de células solares fotovoltaicas, ou, muito mais eficaz que as actuais.

As células solares são sensíveis à luz elétrica, uma vez que é capaz de produzir electricidade. São construídos com semicondutores. Quando em contato com os semicondutores, os fótons são capazes de evoluir em duas partículas carregadas (electrões e positrões). O movimento de elétrons é o que provoca electricidade.

Voltaic células de trabalho através da materiais tradicionais que fazem. Alguns desses materiais têm um excesso de elétrons, enquanto outros têm um défice. Assim, os fótons que afetam as células começam a partir de uma camada de elétrons e fazer a passagem para as camadas onde elétrons défice ou “vazio”. Isso irá produzir o fluxo de elétrons e, portanto, uma tensão elétrica.

No entanto, o desempenho de células solares, hoje, é limitado, nomeadamente, que a parte da luz solar que é longa e baixa energia das ondas não podem ser exploradas. Com o novo sistema, o comum como luz solar pode ser melhor aproveitada para produzir electricidade através da energia solar tecnologias.

Uma vez que o sistema que permite uma melhor utilização da energia solar para a obtenção de electricidade, engenheiros europeus estão focados em otimizar o processo, testando novos pares de substâncias capazes de atrair outras cores do espectro da luz e tentando integrá-las em a matriz polimérica ou macromolécula.

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