Dr Daniel Tune
(Phys.org) - Med kiselsolceller som kommer att bli ett minne blott, en forskare vid Flinders University har utvecklat ett nytt datorsystem för att hitta de bästa framväxande kolnanorören för att driva framtiden.
Som en del av sin doktorsexamen, postdoktor Dr Daniel Tune har designat ett datormodelleringssystem som visar vilken kombination av kolnanorör som absorberar mest solljus, ger därför mest energi.
Medan kisel huvudsakligen används vid tillverkning av solceller, särskilt de flesta kommersiella takinstallationer på taket, Dr Tune sa att forskare nu undersöker användningen av kolnanorör som ett billigare, mer miljövänligt alternativ.
Cirka 50, 000 gånger mindre än ett människohår, dessa 'nano' lager av kol kan producera energi genom att absorbera solljus och kan användas i en mängd olika applikationer, inklusive fönstersolceller som absorberar infraröd och skadlig ultraviolett strålning och förvandlar den till elektricitet.
"Kisel är riktigt dyrt att tillverka, både när det gäller pengar och energiförbrukning, men kol är giftfritt och absolut inte bristfälligt och kolnanorör kan tillverkas mycket billigt, "Dr Tune, baserat i Center for Nanoscale Science and Technology, vid School of Chemical and Physical Sciences, sa.
"Under 2011, en annan grupp forskare från USA tillverkade framgångsrikt en solcell med kolnanorör, men det finns mer än 70 olika typer av kolnanorör som kan användas i sådana solceller, " han sa.
"Det väckte frågan om vilka nanorör, och vilka kombinationer av nanorör, är bäst för olika applikationer, det är därför jag utvecklade modelleringssystemet. "
Dr Tune sa att kolnanorör absorberar en mängd olika färger från solljusets spektrum, därför kan systemet användas för att identifiera vilka färger nanorören absorberar, hur mycket energi de genererar och vilka kombinationer som absorberar mest solljus.
"Det finns bara så många typer av kolnanorör som kan göras. Individuellt, de fångar inte mycket solljus på egen hand varför det är viktigt att veta vilka kombinationer som ska användas för att maximera nyttan, beroende på applikationen.
"Till exempel, forskare kan tillämpa datormodellen för att skapa en kombination av nanorör som absorberar det mest infraröda men inte synliga ljuset, skapa de transparenta solcellerna som kan användas som fönsterbeläggningar.
"Detta skulle ha de extra fördelarna med att minimera skador på möbler och inredning, minska behovet av luftkonditionering i varma klimat som Australiens, samt förbättra effektiviteten hos lokala elnät genom att producera kraft vid förbrukningspunkten. "
Ett papper medförfattare av Dr Tune, med titeln:Den potentiella solljusskördseffektiviteten för solceller av kolnanorör, publicerades i juli 2013 -upplagan av Energi- och miljövetenskap .