Quantenpunkte verwandeln jede Oberfläche in eine Solarzelle

Gianluca Riccio

Energie, Technik

Ein Material, das auf ein Objekt (oder Kleid) aufgetragen wird, ermöglicht es ihm, Energie von der Sonne abzuleiten? Dank Quantenpunkten ist dies möglich und äußerst effizient.

Forscher der University of Queensland haben in der Solartechnologie der nächsten Generation einen Schritt nach vorne gemacht. Es kann möglicherweise jede flache Oberfläche in einen Solargenerator verwandeln.

Das Team unter der Leitung von Professor Lianzhou Wang, arbeitete daran, die Kraft von "Quantenpunkten" zu nutzen, winzigen Teilchen, die Elektronen austauschen und elektrischen Strom erzeugen können. Die Definition auf Wikipedia.

Das Team hat es geschafft, die Punkte in einem Material auszusetzen, das mit einem gedruckt werden kann ultraschnelle 3D-Technik und auf eine Oberfläche aufgetragen, um sie sofort in eine Solarzelle umzuwandeln.

Forscher der University of Queensland haben einen Weltrekord für die Energie aufgestellt, die mit einem quantenpunktbasierten Material erzielt werden kann. Foto von: University of Queensland

Die von der Universität entwickelte neue Klasse von Quantenpunkten ist flexibel und druckbar

Lianzhou Wang

„Diese Entdeckung eröffnet eine breite Palette potenzieller Anwendungen. Es besteht die Möglichkeit, dieses Material als transparente Folie zu verwenden, die Autos, Flugzeuge, Häuser und sogar Kleidung füttert. " sagt der Professor Wang.

Höher und höher

Frühere Arbeiten mit Quantenpunkten haben es geschafft, eine Energieeffizienz von 13,4% zu erzielen, aber die aktuelle hat es geschafft, diese zu übertreffen.

Unser neuer Rekord liegt bei 16,6%, ein Plus von 3,3% gegenüber dem vorherigen Wert. Und eine Verbesserung von fast 25%.

Die Energieeffizienz einer Solarzelle ist die Rate, mit der sie Sonnenlicht in Elektrizität umwandelt.

Standard-Solarmodule auf Dächern haben heute einen Wirkungsgrad von bis zu 22%, aber Professor Wang sagte, das Quantenpunktmaterial lieferte ähnliche Ergebnisse mit geringeren Wirkungsgraden.

"Da das Quantenpunktmaterial energiereiche Sonnenenergie besser nutzt, kann es tatsächlich den doppelten Wirkungsgrad einer herkömmlichen Siliziumsolarzelle erzeugen."sagte er. "Und weil es leicht gedruckt werden kann, ist es viel billiger und flexibler genug, um für Zwecke verwendet zu werden, die mit einem klassischen flachen Solarmodul nicht möglich sind."

Das Team arbeitet mit einigen Unternehmen zusammen, um ein wirtschaftlich tragfähiges Modell abzuleiten, und schätzt, dass dies zwischen drei und fünf Jahren der Fall sein wird.

Die QLED, die Licht ausstrahlt und sich selbst ernähren kann

Da Quantenpunkte auch Licht emittieren können, bestand ein sekundäres Ziel der Forschung darin, es als potenziell autarke Lichtquelle zu verwenden.

Auf der anderen Seite werden Quantenpunkte, die nur Licht (aber keine elektrische Ladung) erzeugen, bereits in den neuesten High-End-Fernsehern verwendet: Sie werden als „QLED“ bezeichnet.

Es wird sehr interessant sein, das Potenzial zukünftiger Anwendungen für diese Technologie zu sehen.

Die Ergebnisse der Arbeit wurden in der Zeitschrift Nature Energy veröffentlicht.

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Nahe Zukunft und alltägliche Tatsachen

Alberto Robiati und Gianluca Riccio führen die Leser durch Zukunftsszenarien: die Chancen, Risiken und Möglichkeiten, die wir haben, um ein mögliches Morgen zu schaffen.

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