Unsichtbarkeitsmantel für Solarmodule. Kostenlose Neuigkeiten aus der technischen Bibliothek

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Tarnkappe für Solarpanels

13.07.2017

Der Tarnumhang aus dem Harry-Potter-Universum hat ein sehr reales Analogon - Materialien, die die auf sie gerichteten Lichtstrahlen beugen und so eine optische Verkleidung erzeugen. Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie in Deutschland haben ein solches Material verwendet, um einen Prototyp eines Solarmoduls mit einer speziellen Beschichtung herzustellen, die die Metallkontakte maskiert, die den erzeugten Strom ziehen.

Obwohl Metallstreifen auf Solarmodulen eine sehr wichtige Rolle spielen, haben sie auch einen erheblichen Nachteil - sie verringern die absorbierende Oberfläche des Moduls und verringern seinen Wirkungsgrad um etwa 10%. Im Wettbewerb mit fossilen Energieträgern müssten Solarzellen möglichst effizient werden, um ihre Produktionskosten zu senken, sagte Schumann. Zu Testzwecken bauten die Wissenschaftler im Labor eine einzelne polymerbeschichtete Platte zusammen. Danach ätzten sie Vertiefungen hinein, wodurch Lichtstreuung um die Kontaktelemente herum vermieden werden konnte.

Die auf dem Prototyp-Panel platzierten Metallkontakte bedecken 6 % seiner Gesamtoberfläche. Nachdem sie das Panel mit einer Maskierungsbeschichtung versehen hatten, stieg seine Energieabsorptionseffizienz nicht nur um die fehlenden 6 %, sondern insgesamt um weitere 9 %. Dies liegt daran, dass ein Teil des Lichts, das nicht vom Panel absorbiert wurde, nun nicht gestreut, sondern reflektiert und „eingefangen“ wird. Früher oder später wird das Panel es auch absorbieren.

Gerhard Peharz, ein österreichischer Ingenieur bei Joanneum Research, sagt, es sei eine sehr wertvolle Erfindung, aber es werde mit der Zeit zu Problemen kommen. Laut dem Fachmann führt die Verwendung einer Polymerbeschichtung zur Bildung von Vertiefungen und Rillen darin, in denen sich Staub ansammelt, der das Licht blockiert. Außerdem zersetzt ultraviolette Strahlung das Polymer im Laufe der Zeit allmählich, wodurch seine Wirksamkeit verringert wird. Pehartz sagt, die Idee an sich sei sehr vielversprechend, aber der erste Schritt sei die Entwicklung eines Polymers, das mindestens 20 Jahre Dauereinsatz im Freien in der Wüste von Arizona überstehen könne.

Schumann erkennt diesen Mangel an seiner Erfindung. Er versichert, dass die aktuelle Entwicklung nur ein Laborprototyp und kein Arbeitsentwurf des Modells sei. In Zukunft will er ein Experiment mit einer Glaskuppel wagen, die die Tarnung vor Staub schützen soll. Wie sich das genau auf die Effizienz auswirkt, ist noch nicht klar.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten 02.05.2024

In der modernen Landwirtschaft entwickelt sich der technologische Fortschritt mit dem Ziel, die Effizienz der Pflanzenpflegeprozesse zu steigern. In Italien wurde die innovative Blumenausdünnungsmaschine Florix vorgestellt, die die Erntephase optimieren soll. Dieses Gerät ist mit beweglichen Armen ausgestattet, wodurch es leicht an die Bedürfnisse des Gartens angepasst werden kann. Der Bediener kann die Geschwindigkeit der dünnen Drähte anpassen, indem er sie von der Traktorkabine aus mit einem Joystick steuert. Dieser Ansatz erhöht die Effizienz des Blütenausdünnungsprozesses erheblich und bietet die Möglichkeit einer individuellen Anpassung an die spezifischen Bedingungen des Gartens sowie die Vielfalt und Art der darin angebauten Früchte. Nachdem wir die Florix-Maschine zwei Jahre lang an verschiedenen Obstsorten getestet hatten, waren die Ergebnisse sehr ermutigend. Landwirte wie Filiberto Montanari, der seit mehreren Jahren eine Florix-Maschine verwendet, haben von einer erheblichen Reduzierung des Zeit- und Arbeitsaufwands für das Ausdünnen von Blumen berichtet. ... >>

Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop 02.05.2024

Mikroskope spielen eine wichtige Rolle in der wissenschaftlichen Forschung und ermöglichen es Wissenschaftlern, in für das Auge unsichtbare Strukturen und Prozesse einzutauchen. Allerdings haben verschiedene Mikroskopiemethoden ihre Grenzen, darunter auch die begrenzte Auflösung bei der Nutzung des Infrarotbereichs. Doch die neuesten Errungenschaften japanischer Forscher der Universität Tokio eröffnen neue Perspektiven für die Erforschung der Mikrowelt. Wissenschaftler der Universität Tokio haben ein neues Mikroskop vorgestellt, das die Möglichkeiten der Infrarotmikroskopie revolutionieren wird. Dieses fortschrittliche Instrument ermöglicht es Ihnen, die inneren Strukturen lebender Bakterien mit erstaunlicher Klarheit im Nanometerbereich zu sehen. Typischerweise sind Mikroskope im mittleren Infrarotbereich durch eine geringe Auflösung eingeschränkt, aber die neueste Entwicklung japanischer Forscher überwindet diese Einschränkungen. Laut Wissenschaftlern ermöglicht das entwickelte Mikroskop die Erstellung von Bildern mit einer Auflösung von bis zu 120 Nanometern, was 30-mal höher ist als die Auflösung herkömmlicher Mikroskope. ... >>

Luftfalle für Insekten 01.05.2024

Die Landwirtschaft ist einer der Schlüsselsektoren der Wirtschaft und die Schädlingsbekämpfung ist ein integraler Bestandteil dieses Prozesses. Ein Team von Wissenschaftlern des Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, hat eine innovative Lösung für dieses Problem gefunden – eine windbetriebene Insektenluftfalle. Dieses Gerät behebt die Mängel herkömmlicher Schädlingsbekämpfungsmethoden, indem es Echtzeitdaten zur Insektenpopulation liefert. Die Falle wird vollständig mit Windenergie betrieben und ist somit eine umweltfreundliche Lösung, die keinen Strom benötigt. Sein einzigartiges Design ermöglicht die Überwachung sowohl schädlicher als auch nützlicher Insekten und bietet so einen vollständigen Überblick über die Population in jedem landwirtschaftlichen Gebiet. „Durch die rechtzeitige Beurteilung der Zielschädlinge können wir die notwendigen Maßnahmen zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten ergreifen“, sagt Kapil ... >>

Die Bedrohung des Erdmagnetfeldes durch Weltraummüll 01.05.2024

Immer häufiger hören wir von einer Zunahme der Menge an Weltraummüll, der unseren Planeten umgibt. Zu diesem Problem tragen jedoch nicht nur aktive Satelliten und Raumfahrzeuge bei, sondern auch Trümmer alter Missionen. Die wachsende Zahl von Satelliten, die von Unternehmen wie SpaceX gestartet werden, schafft nicht nur Chancen für die Entwicklung des Internets, sondern auch ernsthafte Bedrohungen für die Weltraumsicherheit. Experten richten ihre Aufmerksamkeit nun auf die möglichen Auswirkungen auf das Erdmagnetfeld. Dr. Jonathan McDowell vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics betont, dass Unternehmen rasch Satellitenkonstellationen aufbauen und die Zahl der Satelliten im nächsten Jahrzehnt auf 100 ansteigen könnte. Die schnelle Entwicklung dieser kosmischen Satellitenarmadas kann zu einer Kontamination der Plasmaumgebung der Erde mit gefährlichen Trümmern und einer Gefahr für die Stabilität der Magnetosphäre führen. Metallabfälle von gebrauchten Raketen können die Ionosphäre und Magnetosphäre stören. Beide Systeme spielen eine Schlüsselrolle beim Schutz und der Erhaltung der Atmosphäre ... >>

Verfestigung von Schüttgütern 30.04.2024

In der Welt der Wissenschaft gibt es viele Geheimnisse, und eines davon ist das seltsame Verhalten von Schüttgütern. Sie verhalten sich möglicherweise wie ein Feststoff, verwandeln sich aber plötzlich in eine fließende Flüssigkeit. Dieses Phänomen hat die Aufmerksamkeit vieler Forscher auf sich gezogen, und wir könnten der Lösung dieses Rätsels endlich näher kommen. Stellen Sie sich Sand in einer Sanduhr vor. Normalerweise fließt es frei, aber in manchen Fällen bleiben seine Partikel stecken und verwandeln sich von einer Flüssigkeit in einen Feststoff. Dieser Übergang hat wichtige Auswirkungen auf viele Bereiche, von der Arzneimittelproduktion bis zum Bauwesen. Forscher aus den USA haben versucht, dieses Phänomen zu beschreiben und seinem Verständnis näher zu kommen. In der Studie führten die Wissenschaftler Simulationen im Labor mit Daten aus Beuteln mit Polystyrolkügelchen durch. Sie fanden heraus, dass die Schwingungen innerhalb dieser Sätze bestimmte Frequenzen hatten, was bedeutete, dass sich nur bestimmte Arten von Schwingungen durch das Material ausbreiten konnten. Erhalten ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Genaue Karte des Meeresbodens 11.10.2014

Wissenschaftler der Scripps Oceanographic Institution an der University of California verwendeten CryoSat-2-Radarhöhenmesserdaten der ESA und Messungen des Schwerefelds der Erde, die vom französisch-amerikanischen Jason-1-Satelliten aufgenommen wurden, um eine neue Karte des Meeresbodens zu erstellen. Die Karte spiegelt das Gravitationsmuster der Bodentopographie und Tausende neuer Seeberge, Grate und Gletscherspalten wider, darunter auch solche, die sich unter einer kilometerlangen Schicht aus Bodensedimenten befinden. Die Genauigkeit der neuen Karte ist doppelt so hoch wie die der vor fast 20 Jahren erstellten Vorgängerversion.

Die Hauptrolle bei der Gewinnung neuer Daten spielte der Radarhöhenmesser des 2 gestarteten Satelliten CryoSat-2010. Ursprünglich war er für die hochpräzise Messung der Eisdicke und die Bestimmung seiner Reserven auf unserem Planeten vorgesehen. Darüber hinaus kann der Satellit die Höhe der Wasseroberfläche messen: kleine lokale Erhöhungen oder Senkungen des Meeresspiegels, die die Topographie des Meeresbodens wiederholen, jedoch in viel kleinerem Maßstab. Der SIRAL-Höhenmesser ist in der Lage, die Höhe der Meeresoberfläche oder die Dicke der Eisdecke in einem 250 m breiten Streifen mit einer Genauigkeit von etwa 1,3 cm zu messen.

Die neue globale Karte bietet verbesserte Messwerte von 80 % des Meeresbodens, einschließlich Regionen, die mit dicken Sedimenten bedeckt sind. Die Karte umfasst Gebiete, die bisher noch gar nicht erkundet wurden, insbesondere die Region von Südamerika bis Afrika.

Mit Hilfe von CryoSat-2 war es möglich, neue Objekte in scheinbar gut untersuchten Regionen zu entdecken, zum Beispiel Bodenkämme im Golf von Mexiko. Sie waren vor 150 Millionen Jahren aktiv und sind jetzt unter einer mehr als einen Kilometer dicken Sedimentschicht begraben.

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