Massachusetts Institute of Technology a dezvăluit progrese în încercarea sa de a crește eficiența tehnologiei solare – o așa-numită "Solar energy funnel", care utilizează o modalitate de deformare electrica “electrical  strain” pentru a crește cantitatea de energie solară care poate fi folosită pentru a genera energie.

        "Încercăm să folosim “the electrical strain “ pentru a produce proprietăți fără precedent", spune Ju Li, un profesor de la MIT si autorul unui document care descrie noul concept solar-pâlnie, care a fost publicat în revista Nature Photonics.

         În experiment, o foaie întinsă de material de film ultra-subtire este împinsă în centrul său cu un ac microscopic, care produce o curbă, sub formă de pâlnie. Presiunea exercitată de ac împarte mai multe deformari electrice, care cresc spre centrul foii. Numeroasele deformari electrice modifică structura atomic, suficient pentru a "regla" secțiuni diferite, pentru diferite lungimi de undă ale luminii – nu doar lumina vizibilă, dar şi o parte din spectrul invizibil, care reprezintă o mare parte din energia solară.

         Potrivit MIT, această manipulare a deformarilor în material, este parte dintr-un domeniu cu totul nou de cercetare –  inginerie elastică și este potențial semnificativă pentru aplicațiile solare fotovoltaice.

         Echipa de la MIT a folosit calculatorul de modelare pentru a determina efectele deformarii pe un strat subțire de bisulfură de molibden (MoS2), un material care poate forma un film doar de o moleculă (aproximativ șase angstromi) grosime.

         Spre deosebire de grafen, un alt material proeminent subțire de film, MoS2 este un semiconductor natural şi are o caracteristică esențială, cunoscută ca “bandgap”, care îi permite să fie transformată în celule solare sau circuite integrate. Dar, spre deosebire de siliciu, care este folosit cel mai frecvent in celulele solare, plasarea filmului MoS2 sub deformare, în configurarea "pâlniei de energie solară", determină bandgap -ul să varieze în suprafață, astfel încât diferite părți să răspundă la diferitele culori ale luminii.

         Într-o celulă solară convențională, perechea electron-gol, se mută aleatoriu prin material, după ce a fost generată de fotoni, limitând capacitatea de producere a energiei. "Este un proces de difuzie," a declarat Xiaofeng Qian, co-autorul documentului. "Este foarte ineficient."

         Dar în pâlnia solară, caracteristicile electronice ale materialului "le duce la locul de colectare [la centrul filmului], care ar trebui să fie mult mai eficient pentru colectarea încărcăturii", adaugă el.

         Mai multe teste de laborator vor încerca să confirme această ipoteză.

         Domeniul ingineriei prin deformare elastic a fost deschis de evoluțiile științifice recente, inclusiv dezvoltarea de materiale nanostructurate, cum ar fi nanotuburi de carbon și MoS2, care sunt capabile să rețină cantități mari de deformare elastica pe termen nedefinit, precum și dezvoltarea microscopului de forță atomică și a instrumentelor de ultimă generație, care impun forţa într-un mod controlat.

         Ingineria prin deformare elastic a fost deja pusă în utilizarea comercială, în calcul, avându-le ca exemplu pe IBM si Intel care au realizat o îmbunătățire cu 50% a vitezei de electroni prin punerea de 1% a unei deformari elastice pe canalele de siliciu, la scară nanometrică în tranzistori.

         "Oamenii știau de mult timp că, prin aplicarea de presiune înaltă, se pot induce schimbări uriașe în proprietăţile materialului", a declarat Li, adăugând că lucrările recente au arătat că prin controlarea deformarii în direcții diferite, cum ar fi de forfecare și de tensiune, se pot genera nenumărate varietăţi de proprietăți.

5 motive pentru care puteti deveni  PARTENER  Add-Energy Renewable Romania

Pentru  a deveni PARTENER  ADD ENERGY ,accesati  sectiunea      

Pentru mai multe detalii accesati sectiunea