Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Badacze z amerykańskiego Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) poinformowali o stworzeniu pierwszego ogniwa słonecznego, którego zewnętrzna wydajność kwantowa wynosi ponad 100%. Dla fotoprądu wartość zewnętrznej wydajności kwantowej - podawaną w procentach - wylicza się na podstawie liczby elektronów przepływających przez obwód w ciągu sekundy podzielonej przez liczbę fotonów z określonej długości fali, wpadających w ciągu sekundy do ogniwa słonecznego. Dotychczas nie istniały ogniwa, których wydajność w jakimkolwiek zakresie fali przekraczałaby 100%. Uczonym z NREL udało się osiągnąć szczytową wydajność kwantową rzędu 114%. W przyszłości może to pozwolić na zbudowanie ogniw słonecznych, z których energia będzie równie tania, lub tańsza, od energii uzyskiwanej z paliw kopalnych czy energii jądrowej.

Mechanizm uzyskania wydajności większej niż 100% bazuje na procesie zwanym Multiple Exciton Generation (MEG), podczas którego pojedynczy foton o odpowiednio wysokiej energii tworzy więcej niż jedną parę elektron-dziura.

W roku 2001 pracujący w NREL Arthur J. Nozik przewidział, że MEG będzie lepiej działało w półprzewodnikowych kropkach kwantowych niż w zwykłych półprzewodnikach. Pięć lat później w pracy opublikowanej wraz z Markiem Hanną Nozik stwierdził, że kropki kwantowe użyte w ogniwach słonecznych mogą zwiększyć ich wydajność o około 35% w porównaniu z innymi nowoczesnymi rozwiązaniami. Ogniwa bazujące na kropkach kwantowych nazywane się ogniwami trzeciej (lub kolejnej) generacji. Obecnie buduje się ogniwa pierwszej i drugiej generacji.

Zjawisko MEG, zwane też Carrier Multiplication (CM), zostało po raz pierwszy zaprezentowane w Los Alamos National Laboratory w 2004 roku. Od tamtej chwili wiele innych ośrodków badawczych potwierdziło jego występowanie w różnych półprzewodnikach. Teraz NREL zaprezentował MEG o wartości większej niż 100%. Badań dokonano przy niskiej intensywności symulowanego światła słonecznego, a mimo to eksperymentalne ogniwo słoneczne osiągnęło wydajność konwersji energii rzędu 4,5%. To bardzo dobry wynik, biorąc pod uwagę fakt, że ogniowo nie było optymalizowane pod kątem wydajności.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Publikowanie informacji o uzyskaniu sprawności urządzenia 114 procent świadczy tylko o braku rozsądnego myślenia autorów tej informacji. Proponuję zmierzyć wzrosty temperatury jakiegoś ciała na skutek oświetlania go np. przez minutę, a potem traktowania go przez minutę uzyskanym prądem. Gwarantuję, że sprawność nie przekroczy 100 procent.

Edited by et

Share this post


Link to post
Share on other sites

Oczywiście masz rację, ale... tylko w skali makro :) Na tym polega urok procesów kwantowych, że kpią one sobie z tradycyjnych obliczeń; w mikroświecie jak najbardziej możliwe są tego typu paradoksy, podobnie jak np. wydostanie się elektronu ze studni potencjałów, z której w makroświecie absolutnie żadne ciało nie powinno się wydostać. Podobnie w skali mikro możliwe jest np. jednoczesne istnienie obiektu w dwóch miejscach (a dokładniej: istnienie prawdopodobieństw jego istnienia) itd. W skali pojedynczych fotonów uzyskanie wydajności powyżej 100% jest więc jak najbardziej możliwe, co zresztą udowodniono tutaj doświadczalnie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Są fizycy twierdzący, że foton i elektron nie istnieją, są tylko wymysłem. Cząstki materialne nie są w stanie przenikać przez siebie, zderza się je w akceleratorach. Światło i prąd to energia, więc foton i elektron mogą być co najwyżej najmniejszymi wykrywanymi jednostkami tej energii. Ich liczenie, to śmieszność analogiczna do podawanej przez japońską agencję kosmiczną, jakie ciśnienie wywierał 1 foton na ich żaglowiec Ikaros. A ogniwo słoneczne jest urządzeniem makro.

  • Downvote (-1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

"Światło i prąd to energia, więc foton i elektron mogą być co najwyżej najmniejszymi wykrywanymi jednostkami tej energii."

 

Co absolutnie nie wyklucza, że jednocześnie są to obiekty materialne, jeśli założyć, że masa jest formą energii. I przy tym założeniu (które jak dotąd spisuje się całkiem dobrze pomimo upływu czasu) jak najbardziej fotony i elektrony da się liczyć (oczywiście w formie statystyki, a nie poszukiwania pojedynczych cząstek).

 

"A ogniwo słoneczne jest urządzeniem makro."

 

Ale procesy zachodzące w nim są własnie mikro, I dlatego szczytowa (co jasno zaznaczono w publikacji) wydajność jak najbardziej może przekraczać 100%.

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Widzisz ~mikroos jak mowisz do rzeczy, to popieram:) A Twoje rozumowanie ~et gubi logike, wyglada jakbyś poslugiwal sie pojeciami, ktore nie dokonca rozumiesz mięszasz jedne prawdy z innymi. Poniekąd nawet zatracasz rozumienie róznicy pomiedzy rzeczami policzalnymi i niepoliczalnymi... Widzisz - nauka wspolczesna ma to do siebie, że z jednej strony lubi ulepszac przecyzowanie szczególowe, ale z drugiej strony ulepszac rownież i precyzowanie ogólne. Dzieki temu coraz lepiej wiemy co badamy i jak to policzyc, jak usystematyzowac. To wlasnie nazywamy postępem nauki:)

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Publikowanie informacji o uzyskaniu sprawności urządzenia 114 procent świadczy tylko o braku rozsądnego myślenia autorów tej informacji.

 

Proszę czytać ze zrozumieniem ;-)

Nikt nie wspominał o sprawności 114%

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Fale światła koloru zielonego i czerwonego różnią się częstotliwością. A czym się różnią ich fotony? Kolorem? Twierdzenie o dualizmie światła jest absurdem. Dowód, to: 1.Działanie lasera na żagiel, który porusza się na skutek impulsów lasera a nie jego ciągłego działania, więc ma miejsce odpychanie magnetyczne a nie mechaniczne ciśnienie. 2.Brak ruchu w oświetlanym w próżni radiometrze Crookesa. 3. Dotarcie w pobliże Wenus, czyli podróż w kierunku słońca żaglowca Ikaros. 4.Spadanie na Ziemię zamiast oddalania się żaglowca NanoSail-D2. Światło nie powoduje ciśnienia mechanicznego, jest wyłącznie falą elektromagnetyczną.

Założenie, jakoby masa była formą energii jest mega absurdem, świadczy o zatraceniu logiki w rozumowaniu. Masa jest atrybutem ciał materialnych, określa ją ilość elementarnych cząsteczek materii w tych ciałach jednostkami miary zwanymi kg. Jednostki energii, to nie kilogramy, można sprawdzić w tablicach matematyczno fizycznych.

Zewnętrzna wydajność kwantowa = sprawność urządzenia. Jeśli nie, to proszę określić, chociaż w przybliżeniu ile ta sprawność wynosi przy wydajności 114 procent.

  • Downvote (-1) 2

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zauważ, że tu chodzi o tzw. fotoprąd. "Energia kinetyczna fotoelektronów nie zależy od natężenia światła a jedynie od jego częstotliwości" - to z Wikipedii.

Na jednej z częstotliwości udało im się uzyskać efekt, dzięki któremu na 100 fotonów z fali o tej częstotliwości uzyskano 114 par elektron-dziura. Nie znaczy to jednak, że ze 100 W światła słonecznego uzyskano 114 W energii elektrycznej.

  • Upvote (+1) 2

Share this post


Link to post
Share on other sites

Fale światła koloru zielonego i czerwonego różnią się częstotliwością. A czym się różnią ich fotony? Kolorem?

Ich fotony nie rożnią się kolorem - one róznią sie poziomem energetycznym czyli stanem wzbudzenia. Energia fotonu wyraża się wzorem E= hv gdzie h-stała Plancka a v - częstość...

Zewnętrzna wydajność kwantowa = sprawność urządzenia. Jeśli nie, to proszę określić, chociaż w przybliżeniu ile ta sprawność wynosi przy wydajności 114 procent.

W omawianej notatce mowa jest o tym, że w najnowsze ogniwo fotowoltaiczne uderza mniej elektronow - kwantów, aniżeli je opuszcza kwantów w sensie ilosci elektronow w produkowanym prądzie elektrycznym. Wydajnosc 114% dotyczu tu wyłącznie ilosci kwantow - porcji energii. Nikt natomiast nie stwierdził, że uzyskujemy wiecej energii anizeli jest wkładane w proces jej tworzenia. Zresztą podane to jest w artykule

...eksperymentalne ogniwo słoneczne osiągnęło wydajność konwersji energii rzędu 4,5%.

Mówiąc krótko - przy 114% wydajnosci w ilosci kwantów, mamy nadal tylko 4,5% wydajnosci energetycznej...

W takim razie samo przekroczenie 100% wydajnosci kwantowej nie stanowi przekroczenia żadnej "magicznej granicy", jest to raczej "naukowy bełkot" służacy tylko zjednaniu sobie opinii publicznej dla uzyskania dalszych srodkow na pracę naukową. Po prostu każdy chwyt jest tu dobry, a dla laikow mowienie o przekroczeniu jakiejs granicy 100% - to może skutkowac;) Chociaż widac, że na pana ~et wywarło nieco odmienny wpływ:)

Share this post


Link to post
Share on other sites

@et Ciśnienie mechaniczne wywierane przez światło jest faktem, podobnie jak dualizm. Z faktami się nie dyskutuje. Można spędzić czas na bardziej pożytecznych działaniach.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Do użytkownika „whiteresource”: Przyjmuję Pana wyjaśnienia w całości. Chyba każdy niezorientowany w zawiłościach mechaniki kwantowej nieprawidłowo odczyta treść tej notatki. Nadmieniam przy tym, iż energia fotonu, w tym stała Plancka dotyczy fotonu jako jednostki energii, a nie cząstki materii. W którymś miejscu ustaleń, jakoby foton i elektron są materią zaistniał błąd. M. In. dlatego, że światło i prąd nie wywołują ciśnienia mechanicznego, przedstawiłem dowody uzasadniające to stanowisko dla światła.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Chyba każdy niezorientowany w zawiłościach mechaniki kwantowej nieprawidłowo odczyta treść tej notatki.

 

Notka podaje sposób liczenia wydajności kwantowej: liczba elektronów/liczba fotonów.

Dość często mamy do czynienia ze sprawnościami większymi od 100%, kotły kondensacyjne, pompy ciepła - trzeba tylko sprawdzić co jest w mianowniku :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Informując o sprawności kotłów kondensacyjnych i pomp ciepła powyżej 100 procent piszesz o sprawności wirtualnej a nie rzeczywistej, bo wynikającej ze sposobu liczenia przez producentów.

Share this post


Link to post
Share on other sites
W skali pojedynczych fotonów uzyskanie wydajności powyżej 100% jest więc jak najbardziej możliwe, co zresztą udowodniono tutaj doświadczalnie.

 

Świat kwantowy jest pozornie tylko taki zaskakujący , bierze się to z przyglądania rzeczom tak drobnym i z taką dokładnością pomiaru że zupełnie nie myśli się kategoriami rozsądku (przecież bez przerwy laboratoria są przenikane przez miliardy neutrin , tysiące mionów, cząstki z kosmosu, fotony gama z rozpadów naturalnych i nawet elektryzujący się fartuch naukowca może odginać tory cząstek zaburzając to czemu się przygląda).

 

Inaczej i krócej : jak Niutonowi jabłko spadało to odziaływania mikroświata nie miały większego znaczenia , ale kiedy przyglądasz się mikroświatowi to już ich lekceważyć nie można bo to prowadzi do fantastycznych wyników.

 

 

Jeśli myśleć logicznie to trwałe podniesienie temperatury całej półkuli północnej o 1% to miliardy ton zaoszczędzonej ropy, węgla, czystsze powietrze (tak tak wiem że nie o złapanie króliczka chodzi).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zastanawiam się ile osób wypowiadających się tutaj zna (znało wcześniej bądź znalazło w internecie) definicje wydajności kwantowej. http://encyklopedia.pwn.pl/haslo.php?id=3929568 - tutaj podają, że może mieć ona wartość nawet 10^7 więc wynik rzędu 10^2 nie powinien wzbudzać większego zainteresowania zwłaszcza, że sprawność samych ogniw, porównując z ogniwami 1 generacji, jest w dalszym ciągu kiepska.

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Na stronie http://events.eoportal.org/presentations/330/10002509.html jest schemat kontroli położenia Ikarosa przez urządzenia ciekłokrystaliczne, a na stronie http://pl.wikipedia.org/wiki/Radiometr_Crookesa obraz urządzenia Crookesa. W obu przypadkach zasada działania jest ta sama i jest ona podstawą do kwestionowania twierdzeń naukowców. Niestety, żagiel słoneczny żadnego napędu nie dostarcza.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Na stronie http://events.eoportal.org/presentations/330/10002509.html jest schemat kontroli położenia Ikarosa przez urządzenia ciekłokrystaliczne, a na stronie http://pl.wikipedia....iometr_Crookesa obraz urządzenia Crookesa. W obu przypadkach zasada działania jest ta sama i jest ona podstawą do kwestionowania twierdzeń naukowców. Niestety, żagiel słoneczny żadnego napędu nie dostarcza.

 

Nie rozumiem. Kwestionujesz istnienie ciśnienia światła bo radiometr Crooksa działa inaczej niż się spodziewano?

  • Upvote (+1) 2

Share this post


Link to post
Share on other sites

Niestety, żagiel słoneczny żadnego napędu nie dostarcza.

 

Przykro mi, ale teoria poległa pod własnymi argumentami. Za wiki:

 

Dodatkowym argumentem przemawiającym za takim mechanizmem jest fakt, że zmniejszenie ciśnienia powietrza w bańce radiometru poniżej pewnego progu (około 10–4 Pa), powoduje zaniknięcie zjawiska – wiatraczek przestaje się obracać. Gdyby przyczyną obrotów było ciśnienie promieniowania, wówczas zmniejszanie ciśnienia, nawet do stanu doskonałej próżni, powinno powodować zmniejszenie oporów powietrza i coraz lepsze działanie radiometru.

 

Podczas gdy wyniki eksperymentu z IKAROS i wyraźnie obserwowany dryf położenia w przypadku rotacyjnego systemu manewrowania: http://events.eoport...aros_AutoE.jpeg oraz wychwytu fotonów http://events.eoport...aros_AutoD.jpeg

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

By być zrozumiałym: Urządzenia ciekłokrystaliczne na Ikarosie miały powodować ciemnienie fragmentu żagla i w tym miejscu ciśnienie światła miało być mniejsze, niż w miejscach jasnych powodując zmianę kierunku ruchu żaglowca. W radiometrze skrzydła wiatraczka z jednej strony są ciemne, z drugiej jasne i światło pada na połowę skrzydeł, która jest wtedy ciemna i równocześnie na tą połowę, która jest wtedy jasna. Ciśnienie światła padającego na jasną część wiatraczka ma być większe od ciśnienia na ciemnej jego połowie i powodować obracanie wiatraczka w kierunku przeciwnym pokazanemu na stronie WWW. Brak ruchu wiatraczka na skutek oświetlania go po wypompowaniu powietrza z radiometru świadczy o tym, iż nie ma różnego ciśnienia światła padającego na ciało materialne ze względu na jego barwę (ciemną lub jasną). Świadczy też o tym, że niemożliwe było manewrowanie Ikarosem przez ściemnianie części żagla, że komunikat agencji Jaxa o pomyślnym przeprowadzeniu testu manewrowania żaglowcem był laniem wody, zwyczajnym kłamstwem. A brak różnego ciśnienia światła ze względu na barwę ciała na które pada można wyjaśnić tylko przyznaniem, iż światło nie wywołuje ciśnienia mechanicznego.

Share this post


Link to post
Share on other sites
A brak różnego ciśnienia światła ze względu na barwę ciała na które pada można wyjaśnić tylko przyznaniem, iż światło nie wywołuje ciśnienia mechanicznego.

 

Myślę że się mylisz, 20 000 czerwonych fotonów biegnących z przeciwka zatrzymuje ruch atomu sodu (któraś tam nagroda Nobla) , eksperyment się nie powiódł ponieważ obecność olbrzymiej ilości fotonów światła widzialnego i UV spowodowała tunelowanie żagla na poziomie atomowym tym samym utracił obserwowalną wydajność (zrobił się przeźroczysty dla światła) dodatkowo część elektronów została usunięta przez plazmę słoneczną (został odarty z elektronów które mogły pochłonąć odpowiednią długość fali wszak to one (ich orbity) stanowią sensowną powierzchnię samo jądro to bardzo maleńka rzecz).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Użytkownik Jajcenty dnia 27 grudzień 2011 – 06:09 napisał

Nie rozumiem. Kwestionujesz istnienie ciśnienia światła bo radiometr Crooksa działa inaczej niż się spodziewano?

Tak..Radiometr stwierdza, że padając na jasną powierzchnię ramion wiatraczka światło nie ciśnie mocniej, niż padając na ciemną powierzchnię. Można to wyjaśnić logicznie tylko przyznaniem, że światło nie wywołuje ciśnienia mechanicznego.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


×
×
  • Create New...