Tá an Féidearthacht ag Córas Buainte Gréine Cumhacht Gréine a Ghiniúint 24/7

Dúirt an t-aireagóir iontach Thomas Edison uair amháin, "Chomh fada agus a bheidh an ghrian ag taitneamh, beidh fear in ann cumhacht a fhorbairt go flúirseach." Níorbh é a chéad aigne iontach a iontas ar an nóisean de leas a bhaint as cumhacht na gréine; leis na céadta bliain tá aireagóirí ag breathnú agus ag déanamh foirfeachta ar an mbealach le fuinneamh na gréine a bhaint.

Tá jab iontach déanta acu le cealla fótavoltach a thiontaíonn solas na gréine go fuinneamh. Agus fós, leis an taighde, an stair agus an eolaíocht ar fad taobh thiar de, tá teorainneacha ar an méid cumhachta gréine is féidir a bhaint agus a úsáid -- toisc go bhfuil a giniúint teoranta go dtí an lá amháin.

Tá ollamh Ollscoil Houston ag leanúint ar aghaidh leis an rompu stairiúil, ag tuairisciú ar chineál nua de chóras fómhar fuinnimh gréine a bhriseann taifead éifeachtúlachta na dteicneolaíochtaí atá ann cheana féin. Agus gan a bheith chomh tábhachtach, glanann sé an bealach chun cumhacht gréine a úsáid 24/7.

"Leár n-ailtireacht, is féidir an éifeachtúlacht fómhair fuinnimh gréine a fheabhsú go dtí an teorainn teirmidinimiciúil," tuairiscíonn Bo Zhao, Ollamh Cúnta Kalsi in innealtóireacht mheicniúil agus a mhac léinn dochtúireachta Sina Jafari Ghalekohneh san iris.Athbhreithniú Fisiciúil curtha i bhfeidhm. Is í an teorainn teirmidinimiciúil an t-uaséifeachtúlacht chomhshó is féidir go teoiriciúil ar sholas na gréine go leictreachas.

Tá sé ríthábhachtach bealaí níos éifeachtaí a aimsiú chun leas a bhaint as fuinneamh na gréine chun aistriú chuig eangach leictreach saor ó charbón. De réir staidéar le déanaí ag Oifig Teicneolaíochtaí Fuinnimh Gréine na Roinne Fuinnimh na Stát Aontaithe agus an tSaotharlann Náisiúnta um Fhuinneamh In-athnuaite, d'fhéadfadh gréine suas le 40 faoin gcéad de sholáthar leictreachais an náisiúin faoi 2035 agus 45 faoin gcéad faoi 2050, ar feitheamh laghduithe costais ionsaitheach, tacúil. beartais agus leictriú ar scála mór.

Conas a Oibríonn sé?

Braitheann teirmeafótavoltach gréine traidisiúnta (STPV) ar chiseal idirmheánach chun solas na gréine a chur in oiriúint d'éifeachtúlacht níos fearr. Tá an taobh tosaigh den chiseal idirmheánach (an taobh atá os comhair na gréine) deartha chun gach fótón a thagann ón ngrian a ionsú. Ar an mbealach seo, déantar fuinneamh na gréine a thiontú go fuinneamh teirmeach na ciseal idirmheánach agus ardaíonn sé teocht na ciseal idirmheánach.

Ach tá teorainn éifeachtúlachta teirmidinimice STPVanna, a dtuigtear le fada gurb é an teorainn do dhaoine dubha (85.4 faoin gcéad), fós i bhfad níos ísle ná teorainn Landsberg (93.3 faoin gcéad), an teorainn éifeachtúlachta deiridh le haghaidh fuinneamh na gréine a bhailiú.

"San obair seo, léirímid gurb é an t-easnamh éifeachtúlachta is cúis leis an astaíochtaí droma dosheachanta den chiseal idirmheánach i dtreo na gréine mar thoradh ar chómhalartacht an chórais. Molaimid córais STPV neamh-cómhalartacha a úsáideann ciseal idirmheánach le hairíonna radiative nonreciprocal," a dúirt Zhao. “Is féidir le ciseal idirmheánach neamh-cómhalartach den sórt sin a hastuithe droma chuig an ghrian a shochtadh go mór agus tonnadóir níos mó flosc fótóin i dtreo na cille.

Léirímid, le feabhsú den sórt sin, gur féidir leis an gcóras STPV neamh-cómhalartach teorainn Landsberg a bhaint amach, agus is féidir le córais STPV praiticiúla le cealla fótavoltach aon-acomhal borradh suntasach éifeachtúlachta a fháil freisin."

Chomh maith le héifeachtúlacht fheabhsaithe, geallann STPVanna dlúthacht agus seoltacht (leictreachas is féidir a ríomhchlárú ar éileamh bunaithe ar riachtanais an mhargaidh).

I gcás iarratais tábhachtach amháin, is féidir STPVanna a chomhcheangal le haonad stórála fuinnimh teirmeach eacnamaíoch chun leictreachas a ghiniúint 24/7.

"Aibhsíonn ár gcuid oibre an acmhainneacht mhór a bhaineann le comhpháirteanna fótóinic teirmeacha neamh-cómhalartacha in iarratais fuinnimh. Tugann an córas atá beartaithe cosán nua chun feidhmíocht na gcóras STPV a fheabhsú go suntasach. D'fhéadfadh sé an bealach a réiteach do chórais neamh-cómhalartacha a chur i bhfeidhm i gcórais STPV praiticiúla a úsáidtear faoi láthair i stáisiúin chumhachta," a dúirt Zhao.

Foinse an scéil:

Ábhair ar fáil ag Ollscoil Houston.... Scríofa ag Laurie Fickman.Nóta: Is féidir ábhar a chur in eagar de réir stíle agus faid.