يتم توضيح تصنيع حواجز شبكية عالية التباين كعنصر تشتيت لتقسيم الطيف المتوازي في نظام كهروضوئي مركز. يتم وصف عمليات التصنيع بما في ذلك الطباعة الحجرية النانوية ، والاخرق TiO2 والنقش الأيوني التفاعلي. تستخدم نتائج قياس الانعكاس لتوصيف الأداء البصري.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تصنيع حواجز شبكية عالية التباين لتقسيم الطيف المتشتتة عنصر في نظام الضوئية المركزة
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
تم تصميم وتصنيع حواجز شبكية عالية التباين < p class = 'jove_content'> ويقترح تطبيقها في عنصر تشتيت لتقسيم الطيف المتوازي يمكن أن يحسن كفاءة التحويل الشمسي للنظام الكهروضوئي المركز. سيؤدي النظام المقترح أيضا إلى خفض تكلفة الخلايا الشمسية في النظام الكهروضوئي المركز عن طريق استبدال الخلايا الشمسية الترادفية باهظة الثمن بالخلايا الشمسية أحادية الوصلة الفعالة من حيث التكلفة. تم تحسين هياكل ومعلمات حواجز شبكية عالية التباين للعناصر المشتتة عدديا. تم إثبات تصنيع المساحات الكبيرة لحواجز شبكية عالية التباين تجريبيا باستخدام الطباعة الحجرية النانوية والنقش الجاف. تم تمييز جودة المواد الشبكية وأداء الجهاز المصنع تجريبيا. من خلال تحليل نتائج القياس ، تتم مناقشة الآثار الجانبية المحتملة لعمليات التصنيع واقتراح العديد من الطرق التي لديها القدرة على تحسين عمليات التصنيع ، والتي يمكن أن تساعد في زيادة الكفاءة البصرية للأجهزة المصنعة.
المقدمة
سيكون لدينا مجتمع حديث لا البقاء على قيد الحياة دون تحريك جزء كبير من استهلاك الطاقة إلى مصادر الطاقة المتجددة. لتحقيق ذلك، علينا أن نجد وسيلة لحصاد الطاقة المتجددة في أقل من المصادر النفطية للطاقة في المستقبل القريب حيث التكلفة. الطاقة الشمسية هي الطاقة المتجددة الأكثر وفرة على الأرض. على الرغم من أن هناك الكثير من أوجه التقدم قد أحرز في حصاد الطاقة الشمسية، فإنه لا يزال تحديا كبيرا للتنافس مع مصادر الطاقة المعتمدة على النفط. تحسين كفاءة الخلايا الشمسية هي واحدة من أكثر الطرق فعالية لخفض تكلفة نظام حصاد الطاقة الشمسية.
وعادة ما تستخدم العدسات البصرية وعاكسات ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. إعداد Polydimethylsiloxane فارغ (PDMS) الركيزة لNanoimprint القالب
- عملية رقاقة السيليكون العلاج
- تنظيف 4 بوصة رقاقة السيليكون قبل الشطف مع الأسيتون والميثانول والأيزوبروبانول.
- ضربة الجافة باستخدام بندقية النيتروجين.
- تنظيفه باستخدام حل سمكة البيرانا (3: 1 خليط من حامض الكبريتيك مع 30٪ بيروكسيد الهيدروجين) عن طريق نقع داخل لمدة 15 دقيقة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
ويبين الشكل 1 تنفيذ عنصر التشتت (عالية متعدد الطبقات صريف النقيض من (HCG)) في نظام الضوئية المركزة. وينعكس ضوء الشمس لأول مرة من قبل المرآة الأولية واعتداء على عنصر التشتت العاكسة، حيث ينعكس شعاع وتقسيمها إلى نطاقات مختلفة من أطوال موجية مختلفة. سيكون لكل فرقة يمس موقع معين على مجموعة الخلايا الشمسية للحصول على أفضل امتصاص وتحويل الكهرباء. المفتاح لهذا النظام هو تصميم وتنفيذ عنصر التشتت، التي تتألف من طبقات متعددة من HCG.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
أولا، نوعية الفيلم تيو 2 هو أمر بالغ الأهمية لأداء HCG. سوف ذروة الانعكاس تكون أعلى إذا كان الفيلم تيو 2 ديها أقل خسارة وخشونة السطح. الفيلم تيو 2 مع ارتفاع مؤشر الانكسار هو أيضا مواتية لأنه سيتم تعزيز وضع الحبس البصري على النقيض العالي في المؤشر، والتي يمكن أن تؤدي إلى تملق والفرقة الانعكاس أوسع في HCG.
وثانيا، فإن أخطاء تلفيق يكون لها آثار كبيرة على HCG وينبغي تجنبها. وخشونة قدم.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
شكر وتقدير
وأيد هذا البحث كجزء من مركز علم النانو للطاقة، وهو مركز أبحاث الطاقة الحدودي الذي تموله وزارة الطاقة الأمريكية، مكتب العلوم تحت بجائزة عدد DE-SC0001013. نحن نريد أيضا أن أشكر الدكتور ماكس تشانغ والدكتور جيان هوا يانغ من مختبرات HP لمساعدتهم على تيو 2 الاخرق فيلم ومؤشرات قياس الانكسار.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 184 طقم المطاط الصناعي Silcone | Sylgard | Polydimethylsiloxane (PDMS) | |
| 4 بوصة رقاقة السيليكون | Uniwafer | ||
| 4 بوصة رقاقة السيليكا المنصهرة | جامعة رقاقة | ||
| بولي (ميثيل ميثاكريلات) | Sigma-Aldrich | 182265 | |
| مقاومة | ولا متوفرة في السوق | ||
| نظام PlasmaLab 100 | Oxford Instruments | ICP IRE | |
| آلة نظام المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية لتصنيع | النانوية غير متوفر في السوق | ||
| Ocean Optics HR-4000 & nbsp ؛ | Ocean Optics | HR-4000 | مع كاشف عادي |
| Lambda 950 UV / VIS | PerkinElmer | مع كاشف التكامل في نصف الكرة الأرضية | |
| JSM-7001F-LV | JEOL | انبعاث المجال SEM | |
| DC آلة | المغنطرون المعدات موجودة في مختبرات HP ، والتي ساعدتنا في رش مبخر الشعاع الإلكتروني TiO2< / sub> | ||
| تيميسكال | BJD-1800 |
المراجع
- Horne, S., et al. A Solid 500 Sun Compound Concentrator PV Design. Photovoltaic Energy Conversion, Conference Record of the 2006 IEEE 4th World Conference on. , 694-697(2006).
- Guter, W., et al.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
