Tuesday, September 14, 2010

CONCENTRATED SUN ENERGY


Michael Strano, Jae Hee Han and Geraldine Paulus (MIT), have built filaments containing million of carbon (C), nanotubes, capable to concentrate sun energy (photons), through a very efficient way. The filaments absorb sun photons, re-emitting them in form of photons of low energy (generating red fluorescence : energy of high intensity/blue-green fluorescence: energy of low intensity). While traditional sun photovoltaic cells generate limited quantity of energy, nanotube's filaments of C, produces 100 times plus energy in the same area. A discovery to be used where concentrated light be needed (night vision, telescopes). Each filament of 10 micrometers on length and 4 of thickness, contain 30 millions C nanotubes arranged in 2 layers (bandgaps), each with different electric, properties to manipulate and concentrate excitons. When a photon hits a material's surface, excite and promotes the ascent of an electron to a high and specific level of energy. The interaction between the energized electron and the internal vacuum of the filament allows to leave behind an exciton and a difference of energy, between the internal vacuum and 2 nanotube layers (strong external bandgap/weak internal bandgap). Excitons behave like a flow of high to low energy: external layer’s excitons flow toward the internal layer, where they exist in states of excited energy of low intensity. When sun energy strikes in permanent form a material, all excitons flow to the center of the filament concentrating there. The goal of this technological advance is to concentrate photons before photovoltaic traditional cells convert them in electric current. Their efficiency will depend on the material used in the electrodes. C nanotubes are cheaper than photovoltaic cells of silica. Strano will try to construct filaments that lose only 1 % of absorbed sun energy.


ENERGIA SOLAR CONCENTRADA


Michael Strano, Jae-Hee Han y Geraldine Paulus (MIT), han construído filamentos conteniendo millones de nanotubos de carbono (C), capaces de concentrar energía solar (fotones), de modo supereficiente en tradicionales celdas fotovoltaicas. Los filamentos absorben fotones solares, re-emitiéndolos en forma de fotones de baja energía (generando fluorescencia de color rojo: energía de alta intensidad/fluorescencia verde-azul:energía de baja intensidad). Mientras las tradicionales celdas solares fotovoltaicas generan limitada cantidad de energía, los filamentos de nanotubos de C, producen en la misma área 100 veces más energía. Un descubrimiento a ser usado donde se necesite luz concentrada, visión de noche y telescopios. Cada filamento de 10 micrómetros de largo y 4 de grosor, contiene 30 millones de nanotubos de C dispuestos en 2 capas (bandgaps), cada una con diferentes propiedades eléctricas, tendientes a manipular y concentrar excitones de modo único. Cuando un fotón golpea la superficie de un material, excita y promueve el ascenso de un electrón a un nivel específico y más alto de energía. La interacción entre el electrón energizado y el vacío interno del filamento deja detrás un excitón y una diferencia de niveles de energía, entre el vacio interno y las capas externa e interna de nanotubos (bandgap externo fuerte/bandgap interno debil). Los excitones se comportan como un flujo de alta a baja energía: excitones de la capa externa fluyendo hacia la capa interna, donde existen en forma de estados de energía excitada de baja intensidad. Cuando la energía solar golpea en forma permanente un material, todos los excitones fluyen al centro del filamento, concentrándose allí. El objetivo de esta propuesta tecnológica es concentrar los fotones antes que las células fotovoltaicas tradicionales las conviertan en corriente eléctrica. Su eficiencia dependerá del material usado en los electrodos. Los nanotubos de C son más baratos que las células fotovoltaicas de sílice. Strano intenta construir filamentos que pierdan solo el 1% de la energía solar absorbida.

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