Science >> Wetenschap >  >> Energie

Bestaat er een stof die zonlicht kan absorberen en energie kan opwekken?

Ja, bepaalde stoffen hebben het vermogen om zonlicht te absorberen en om te zetten in energie. Deze stoffen staan ​​bekend als fotoactieve materialen of fotosensibilisatoren. Hier zijn enkele voorbeelden:

1. Chlorofyl: Chlorofyl is een groen pigment dat voorkomt in planten en algen. Het speelt een cruciale rol in de fotosynthese, het proces waarbij planten zonlicht gebruiken om koolstofdioxide en water om te zetten in glucose en zuurstof. Chlorofyl absorbeert blauw en rood licht en reflecteert groen licht. Daarom zien planten er groen uit voor het menselijk oog.

2. Melanine: Melanine is een pigment dat verantwoordelijk is voor de kleur van de menselijke huid, haar en ogen. Het heeft ook fotoactieve eigenschappen en kan ultraviolette (UV) straling van zonlicht absorberen. Deze absorptie helpt de huid te beschermen tegen schadelijke UV-stralen en voorkomt schade door de zon.

3. Halfgeleiders: Halfgeleiders, zoals silicium en galliumarsenide, kunnen zonlicht absorberen en een elektrische stroom genereren. Dit fenomeen ligt aan de basis van zonnecellen, ook wel fotovoltaïsche cellen genoemd, die zonlicht direct omzetten in elektriciteit.

4. Dye-sensitized zonnecellen (DSSC's): DSSC's zijn een type zonnecel die een kleurstof gebruiken om zonlicht te absorberen. De kleurstof is meestal gemaakt van organische moleculen die fotonen uit zonlicht kunnen opvangen en elektronen in een halfgeleiderlaag kunnen injecteren. Dit proces genereert een elektrische stroom.

5. Perovskiet-zonnecellen: Perovskiet-zonnecellen zijn een soort dunnefilmzonnecellen die een perovskietmateriaal als actieve laag gebruiken. Perovskieten zijn een klasse materialen met een bijzondere kristalstructuur die uitstekende lichtabsorptie- en ladingstransporteigenschappen vertonen, waardoor ze efficiënt zonlicht in elektriciteit omzetten.

6. Quantumdots: Quantum dots zijn halfgeleider nanokristallen die op efficiënte wijze licht kunnen absorberen en uitstralen. Ze hebben unieke optische en elektronische eigenschappen vanwege hun kleine formaat en kwantumopsluitingseffecten. Quantum dots kunnen worden gebruikt in verschillende opto-elektronische apparaten, zoals zonnecellen, light-emitting diodes (LED's) en lasers.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van stoffen die zonlicht kunnen absorberen en energie kunnen opwekken. Lopend onderzoek en ontwikkeling zijn gericht op het verbeteren van de efficiëntie en prestaties van deze materialen voor praktische toepassingen bij de conversie van zonne-energie en andere gebieden.