Năng lượng mặt trời là gì? Các công bố khoa học về Năng lượng mặt trời

Một lớp bề mặt vô định hình trên các hạt nano titanium dioxide tạo ra các trạng thái điện tử cho phép kích thích quang với bước sóng dài hơn.

Chúng tôi cho thấy rằng hiệu suất chuyển đổi năng lượng của các thiết bị quang điện hữu cơ dựa trên sự pha trộn polymer liên hợp/methanofullerene bị ảnh hưởng đáng kể bởi hình thái phân tử. Bằng cách cấu trúc sự pha trộn thành một hỗn hợp mật thiết hơn, chứa ít sự phân tách pha của các methanofullerenes, đồng thời tăng cường mức độ tương tác giữa các chuỗi polymer liên hợp, chúng tôi đã chế tạo được một thiết bị với hiệu suất chuyển đổi công suất đạt 2,5% dưới ánh sáng AM1.5. Đây là mức tăng gần gấp ba lần so với các giá trị đã được báo cáo trước đó cho loại thiết bị này, và nó gần đạt được mức yêu cầu cho việc sử dụng thực tiễn của các thiết bị này trong việc thu thập năng lượng từ ánh sáng mặt trời.

Trong những thập kỷ vừa qua, các vật liệu nanocomposite đã được nghiên cứu rộng rãi trong tài liệu khoa học vì chúng mang lại những cải tiến về tính chất, ngay cả với hàm lượng hạt nano thấp. Hiệu suất của chúng phụ thuộc vào nhiều tham số, nhưng trạng thái phân tán và phân bố hạt nano vẫn là thách thức chính để đạt được tiềm năng đầy đủ của nanocomposite về mặt, ví dụ, khả năng chống cháy, tính chất cơ học, rào cản và nhiệt, v.v., điều này sẽ cho phép mở rộng việc sử dụng chúng trong công nghiệp. Trong khi số lượng nghiên cứu hiện có và thực tế là các bài báo tổng quan liên quan đến công thức của nanocomposite đã đáng kể, sau khi liệt kê các ứng dụng phổ biến nhất, bài đánh giá này tập trung sâu hơn vào các tính chất và vật liệu có liên quan trong ba lĩnh vực mục tiêu: đóng gói, năng lượng mặt trời và ô tô. Về các tiến bộ trong quy trình chế biến nanocomposite, bài đánh giá này thảo luận về các công nghệ cải thiện khác nhau như việc sử dụng siêu âm để phân tán hạt nano trong quá trình. Đối với các lớp phủ nano, nó mô tả các quy trình đã được sử dụng conventionally, cũng như việc lắng đọng hạt nano thông qua quy trình điện-hidrodynamic. Tóm lại, bài đánh giá này cung cấp các cơ sở cả về thành phần và khía cạnh quy trình để đạt được các tính chất tối ưu cho việc sử dụng nanocomposite trong các ứng dụng đã chọn. Như một cái nhìn tổng quát, các vấn đề an toàn nano cập nhật hiện nay được thảo luận.

Đề cập đến một tế bào năng lượng mặt trời hữu cơ hiệu quả với lớp trộn donor-acceptor đồng phthalocyanine (CuPc):C60 được đồng bám chân không. Một thiết bị có cấu trúc indium tin oxide/330 Å CuPc:C60(1:1)/100 Å C60/75 Å 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline/Ag có điện trở series chỉ RS=0.25 Ω cm2, dẫn đến mật độ dòng điện khoảng 1 A/cm2 tại điện áp xuôi +1 V, và tỷ lệ chỉnh lưu là 106 tại ±1 V. Dưới ánh sáng mô phỏng của mặt trời, mật độ dòng điện ngắn mạch tăng tuyến tính với cường độ ánh sáng lên tới 2.4 suns. Hiệu suất chuyển đổi công suất tối đa là ηP=(3.6±0.2)% tại 0.3 suns (spectrum mặt trời mô phỏng AM1.5G) và ηP=(3.5±0.2)% tại 1 sun. Mặc dù hệ số lấp đầy giảm dần khi cường độ tăng, nhưng hiệu suất công suất cao tới ηP=(3.3±0.2)% đã được ghi nhận tại cường độ 2.4 suns.

Các vật liệu perovskite halide vô cơ toàn phần đang cho thấy sự phát triển đầy hứa hẹn đối với các vật liệu và pin mặt trời có hiệu suất cao và ổn định trong thời gian dài. Việc pha tạp nguyên tố, đặc biệt là tại vị trí của chì, đã được chứng minh là một chiến lược hữu ích để đạt được chất lượng màng mong muốn và pha vật liệu cho các pin mặt trời perovskite vô cơ hiệu suất cao và ổn định. Tại đây, chúng tôi chứng minh một chức năng thông qua việc thêm bari vào CsPbI₂Br. Chúng tôi nhận thấy rằng bari không bị tích hợp vào mạng tinh thể perovskite mà gây ra hiện tượng tách pha, dẫn đến sự thay đổi tỷ lệ iodide/bromide so với tỷ lệ hóa học trong tiền chất và do đó làm giảm năng lượng dải cấm của pha perovskite. Thiết bị với 20 mol% bari cho thấy hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao đạt 14,0% và cải thiện đáng kể sự ức chế tái hợp không bức xạ trong perovskite vô cơ, đạt hiệu điện thế không tải cao là 1,33 V và hiệu suất lượng tử ngoại mức điện phát sáng là 10⁻⁴.

Phát triển các tế bào năng lượng mặt trời perovskite bán trong suốt với hiệu suất cao theo một cách đơn giản và nhanh chóng sẽ mở ra cơ hội ứng dụng trong các hệ thống quang điện tích hợp.

Dân số Thổ Nhĩ Kỳ đang gia tăng liên tục, do đó, nhu cầu tiêu thụ năng lượng cũng đang gia tăng. Các tuabin gió, nhà máy điện hạt nhân, và các nguồn tài nguyên boron cũng như uranium được sử dụng cho nhu cầu năng lượng. Thổ Nhĩ Kỳ đáp ứng nhu cầu năng lượng của mình bằng cách sử dụng các nguồn tài nguyên này. Mặt trời, một nguồn tài nguyên tự nhiên và vô hạn trong số các tài nguyên này, là một trong những nguồn năng lượng tự nhiên quan trọng nhất. Vấn đề quan trọng nhất cần xem xét để sử dụng năng lượng mặt trời một cách hiệu quả nhất và thu được lợi ích là việc chọn lựa địa điểm phù hợp cho các nhà máy điện mặt trời. Mục tiêu của nghiên cứu này là lựa chọn địa điểm phù hợp nhất cho các nhà máy điện mặt trời và cung cấp hướng dẫn để xây dựng các nhà máy điện mặt trời tại các địa điểm thích hợp. Mười một lớp dữ liệu (thời gian nắng, bức xạ mặt trời, độ dốc, hướng, đường giao thông, nguồn nước, khu vực dân cư, đường đứt gãy động đất, khu vực mỏ, đường dây điện và biến áp) đã được chuẩn bị bằng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) trong GIS đã được sử dụng và phân tích. Dựa trên kết quả phân tích, vị trí của các khu vực có thể xây dựng năng lượng mặt trời đã được lựa chọn. Kết quả nghiên cứu cho thấy đặc biệt là khu vực đông bắc Nigde là khu vực phù hợp nhất cho các nhà máy điện mặt trời. Huyện Ulukisla có đặc điểm thích hợp nhất cho các nhà máy điện mặt trời trong số các huyện của Nigde. 80% các nhà máy điện mặt trời hiện có nằm trong các khu vực đã được phát hiện. Đã xác định rằng 20% còn lại của nhà máy điện mặt trời cũng nằm trong các khu vực phù hợp, nhưng vị trí của chúng không đạt hiệu quả tối ưu nhất.

Các cơn bão địa từ nghiêm trọng có vẻ như được sắp xếp theo chu kỳ mặt trời theo nhiều cách khác nhau. Chúng xảy ra thường xuyên hơn gần điểm cực đại của mặt trời và giai đoạn suy giảm, phổ biến hơn trong các chu kỳ mặt trời lớn hơn và cho thấy các mẫu xuất hiện khác nhau trong các chu kỳ mặt trời lẻ và chẵn. Tuy nhiên, kiến thức của chúng ta về những sự kiện thời tiết không gian cực đoan nhất xuất phát từ các đỉnh trong hồ sơ đồng vị vũ trụ (¹⁴C, ¹⁰Be, và ³⁶Cl) được quy cho các sự kiện hạt năng lượng mặt trời (SEP) lớn hơn nhiều so với những gì đã được quan sát trong kỷ nguyên không gian. Mặc dù cả bão và SEP đều do các hiện tượng bùng nổ của mặt trời dẫn dắt, nhưng sự tương ứng theo từng sự kiện giữa các cơn bão cực đoan và SEP cực đoan là thấp. Do đó, không nên giả định a priori rằng các mô hình chu kỳ mặt trời được tìm thấy cho bão cũng áp dụng cho SEP và các sự kiện đồng vị vũ trụ. Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát các xu hướng chu kỳ mặt trời trong thời gian và độ lớn của 67 sự kiện gia tăng cấp độ mặt đất của SEP (GLE) được ghi nhận bởi máy theo dõi neutron từ giữa những năm 1950. Sử dụng nhiều mô hình xác suất xảy ra GLE, chúng tôi chỉ ra rằng GLE có khả năng xảy ra cao gấp bốn lần quanh cực đại mặt trời so với quanh cực tiểu mặt trời, và chúng thường xảy ra sớm hơn trong các chu kỳ mặt trời chẵn so với các chu kỳ lẻ. Dữ liệu hiện tại không đủ để xác định chắc chắn xem các chu kỳ mặt trời lớn hơn có tạo ra nhiều GLE hơn hay không. Các hệ quả cho các sự kiện thời tiết không gian giả định trong hồ sơ đồng vị vũ trụ cũng được thảo luận. Chúng tôi phát hiện rằng GLE có xu hướng tập trung trong một vài chục ngày, có thể do các vùng hoạt động cực kỳ năng suất, và với khoảng cách khoảng 11 năm, do sự sắp xếp theo chu kỳ mặt trời. Tuy nhiên, những khoảng thời gian này sẽ không giải thích bất kỳ đỉnh đồng vị vũ trụ nào yêu cầu nhiều sự kiện SEP cực đoan liên tiếp qua các năm.