Nå kan solcellepanelene bli mye mer effektive

[AfterGlow]

Forskere har laget paneler som også kan dra nytte av infrarødt lys.

Nå kan solcellepanelene bli mye mer effektive

[KennethJohansen]

nice og jeg som sparer til seilbåt må vente til dette kommer

[Trold]

Kan vi få fortgang i mellomleddet mellom gjennombrudd og kommersialisering!!

 

Er lei av å høre om disse gjonnombruddene som ikke er annet en tekst på en skjerm!

[Gjest Bruker-245639]

Når blir solcellepanel så effektive og rimelige at de kan konkurere med norsk vannkraft?

[ovrebekk]

Når blir solcellepanel så effektive og rimelige at de kan konkurere med norsk vannkraft?

 

Et viktigere spørsmål er vel når solcellepanelene kan konkurrere med gass- og kullkraftverk, sånn at vi kan bli kvitt ufornybare energikilder så fort som mulig.

[G]

Oppfordring til redaksjonen hos Tek.no:
 
Kan dere vennligst saumfare denne artikkelen, og sjekke den opp i mot elementær 2FY-kunnskaper om den Fotoelektriske effekten?
 
Dere påstår nemlig:
 

Ifølge forskerne fungerer det hele ved at det spesielle hybridmaterialet først fanger opp infrarøde lyspartikler parvis, for deretter å kombinere disse sammen til lyspartikler med høyere energi som kan fanges opp av solcellene.

 
Dette er per definisjon ikke mulig i følge Einstein. Men, om dere kan klare å forklare dette basert på annen fysikkunnskap, og vitenskapelig, så er det svært ønskelig å få se. 
 

 

 

Kritisk øye på artikkelen hos Tek.no:

Utklipp om den Fotoelektriske effekten:

Dette skjer fordi fotoner i lyset «slår ut» elektronene. Energien til fotonene må riktignok ha en viss størrelse: For at lys skal kunne slå løs elektroner i et metall, må lysfrekvensen være minst like høy som grensefrekvensen for metallet. Hvis lys med lavere frekvens treffer metallet, vil det ikke bli slått løs elektroner selv om vi øker lysintensiteten (dvs. strålingstettheten eller antall fotoner pr. tidsenhet).
Grunnen til dette er at når et foton treffer et elektron, gir det hele sin energi til det ene elektronet, og dette elektronet får bare energi fra det ene fotonet – og denne energien må være større enn metallets arbeidsfunksjon for å kunne løsrives fra metallet. Når lysfrekvensen er f vil fotonet ha energien E=hf, der h er Plancks konstant. Fotonet må utføre et arbeid W på elektronet for å løsrive det, og hvis fotonenergien E er større enn løsrivningsarbeidet W, vil elektronet bli frigjort. Energien som eventuelt er til overs blir overført som kinetisk energi til elektronet, og vil bestemme hvilken fart elektronet får.
Siden bare ett foton kan gi energi til ett elektron i et slikt støt, har lysintensiteten ikke noe å si for om den fotoelektriske effekt oppstår; bare frekvensen er avgjørende, da energien pr. foton kun er avhengig av frekvensen.

 
Infrarødt lys har betydelig lavere frekvens enn f.eks. ultrafiolett lys. Ultrafiolett lys som da er i stand til å slå ut elektroner fra enkelte typer metall eksempelvis. Men, det infrarøde lyset må gi opp å overføre tilstrekkelig energi for noe tilsvarende.
 
 
https://no.wikipedia.org/wiki/Comptoneffekt
 
https://snl.no/kvant
 
 

In 1916, Einstein showed that Planck's radiation law could be derived from a semi-classical, statistical treatment of photons and atoms, which implies a relation between the rates at which atoms emit and absorb photons. The condition follows from the assumption that light is emitted and absorbed by atoms independently, and that the thermal equilibrium is preserved by interaction with atoms

https://en.wikipedia.org/wiki/Photon#Stimulated_and_spontaneous_emission

Endret 31. juli 2015 av G

[Gjest Bruker-245639]

 

Når blir solcellepanel så effektive og rimelige at de kan konkurere med norsk vannkraft?

Et viktigere spørsmål er vel når solcellepanelene kan konkurrere med gass- og kullkraftverk, sånn at vi kan bli kvitt ufornybare energikilder så fort som mulig.

 

Nei, vi har ikke slik i Norge, og jeg bryr meg kun om meg selv og mine egne behov. ergo, jeg lurer på når dette kan konkurrere mot norsk vannkraft, og ikke trenger å bli subsidiert slik som f.eks. miljøødeleggende vindmøller.

 

Forøvrig så bør en ha i bakhodet at når vi erstatter gasskraft, så synker levestandarden her til lands. Noe de politisk korrekte lattedrikkerne på Grunerløkka ikke helt forstår.

[FrihetensRegn]

Den dagen jeg kan dekke hele taket med solcellepanel som er billige i innkjøp, varer i 100 år og tåler vestlandsvær, samt dekker hele elforbruket til hus, garasje etc++, så kan det være et fornuftig kjøp.

[Chioz]

 

Når blir solcellepanel så effektive og rimelige at de kan konkurere med norsk vannkraft?

 

Et viktigere spørsmål er vel når solcellepanelene kan konkurrere med gass- og kullkraftverk, sånn at vi kan bli kvitt ufornybare energikilder så fort som mulig.

Lett, Elon musk demonstrerte nylig i sin presentasjon med tesla home battery hvor mange solpaneler som kunne drifte hele USA

[Flin]

Dette er per definisjon ikke mulig i følge Einstein. Men, om dere kan klare å forklare dette basert på annen fysikkunnskap, og vitenskapelig, så er det svært ønskelig å få se. 

 

 

 

Her tar du feil G. Det er ikke snakk om foton-foton absorbering og kreasjon av to nye fotoner med høyere energi. Vi snakker om å la et materiale bli eksitert av to eller flere fotoner lik at summen av energien til de absorberte fotonene er stor nok til å skape et foton i det synlige spektrum.  Det er kjent som Photon upconvertion.

Veldig enkelt forklart så kan man tenke seg at et atom absorberer fotoner og at et elektron blir dyttet høyere og høyere opp i energinivå, så istedenfor å hoppe ned igjen trinnvis går elektronet rett ned til grunntilstanden og sender ut ett foton med høy energi.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Photon_upconversion

 

[G]

 

Dette er per definisjon ikke mulig i følge Einstein. Men, om dere kan klare å forklare dette basert på annen fysikkunnskap, og vitenskapelig, så er det svært ønskelig å få se. 

 

Her tar du feil G. Det er ikke snakk om foton-foton absorbering og kreasjon av to nye fotoner med høyere energi. Vi snakker om å la et materiale bli eksitert av to eller flere fotoner lik at summen av energien til de absorberte fotonene er stor nok til å skape et foton i det synlige spektrum.  Det er kjent som Photon upconvertion.

Veldig enkelt forklart så kan man tenke seg at et atom absorberer fotoner og at et elektron blir dyttet høyere og høyere opp i energinivå, så istedenfor å hoppe ned igjen trinnvis går elektronet rett ned til grunntilstanden og sender ut ett foton med høy energi.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Photon_upconversion

 

 

 

Jeg skal ikke påstå noe. Men det var derfor jeg ba redaksjonen redegjøre bedre for dette. I og med at det med fotoner og elektroneksitasjon fra 2FY skurrer som fy her i forhold til det beskrevne i artikkelen. For der lærte vi, og fysikklæreren var klokkeklar på mantraet, at to partikler aldri kan samarbeide om én eksitasjon.

 

Siden artikkelen hevder at noe annet var mulig, så var det naturlig å spørre seg om hvordan. Dessuten er 2FY et fag på et såpass lavt studienivå, at det nok er drøssevis av lesere som lurer på nøyaktig det samme. Da de også har hørt læreren fortelle "at to partikler aldri kan samarbeide om en eksitasjon". Og så har disse elevene - som meg stoppet med å videreutdanne seg i fysikkretning.

 

Skriver man om et tema, så synes jeg det ville vært fornuftig å la en med fysikkutdannelse korrekturlese, evt. komme med forslag om tilføyelser.

 

For dette som i denne artikkelen skrives høres på tverke ut, og omtrent som slike kaldfusjonslovnader.

 

Jeg har ikke åpnet lenken din om foton oppkonvertering, men vil gjøre det etter at jeg har postet dette svaret. Sånn, nå er ventilen ventilert bittelitt mere.

Endret 1. august 2015 av G

[Flin]

Jeg skal ikke påstå noe. Men det var derfor jeg ba redaksjonen redegjøre bedre for dette. I og med at det med fotoner og elektroneksitasjon fra 2FY skurrer som fy her i forhold til det beskrevne i artikkelen. For der lærte vi, og fysikklæreren var klokkeklar på mantraet, at to partikler aldri kan samarbeide om én eksitasjon.

 

Det er ikke snakk om å samarbeide om en eksitasjon, det er snakk om flere påfølgende eksitasjoner. Det kan typpisk se sånn her ut:

 

 

Bildet er henta fra http://www.rp-photonics.com/upconversion.htmlog viser prosessen i et thulium atom.

 

 

Det er helt greit at du mener de burde forklare ting bedre. Jeg kommer bare med den forklaringen.

[G]

Eksitasjon av et av elektronene:

Når elektronet går fra 3H6-bane til 3H5-bane for så å falle stabilt til 3H4-banen, blir da det manglende elektronet i 3H6-banen kjappt erstattet med et fra atmosfæren (les: opprinnelse fra solvinden), eventuellt andre frie elektroner fra nærliggende atomer ?

 

Og hvordan foregår det, siden det nå mangler et elektron på bunnen av energnivåene. Må det karre seg vei som fallende klinkekuler? Og "første mann" tar plassen?

Endret 1. august 2015 av G

[Flin]

Eksitasjon av et av elektronene:

Når elektronet går fra 3H6-bane til 3H5-bane for så å falle stabilt til 3H4-banen, blir da det manglende elektronet i 3H6-banen kjappt erstattet med et fra atmosfæren (les: opprinnelse fra solvinden), eventuellt andre frie elektroner fra nærliggende atomer ?

 

Og hvordan foregår det, siden det nå mangler et elektron på bunnen av energnivåene. Må det karre seg vei som fallende klinkekuler? Og "første mann" tar plassen?

 

Du trenger ikke erstatte et eksitert elektron. Det er ingen ting som må karre seg nedover som klinkekuler. 

[G]

 

Eksitasjon av et av elektronene:

Når elektronet går fra 3H6-bane til 3H5-bane for så å falle stabilt til 3H4-banen, blir da det manglende elektronet i 3H6-banen kjappt erstattet med et fra atmosfæren (les: opprinnelse fra solvinden), eventuellt andre frie elektroner fra nærliggende atomer ?

 

Og hvordan foregår det, siden det nå mangler et elektron på bunnen av energnivåene. Må det karre seg vei som fallende klinkekuler? Og "første mann" tar plassen?

 

Du trenger ikke erstatte et eksitert elektron. Det er ingen ting som må karre seg nedover som klinkekuler. 

 

 

Ok, jeg tenker kanskje litt for langt. For det er kun en "manipulering" av atomet for å lage mer energirikt lys man er ute etter. Jeg tenker vel litt for langt i den retning om at elektronet forlater atomet, sånn man får til å lage strøm i sluttproduksjonen i solcellepanelet. Lyset utveksles jo mellom atomene, og eksitasjon trenger ikke å bli fullendt til et løsrevet elektron i det hele tatt for at "forarbeidet" skal være vellykket (omdannelse av lavenergifotoner til mer energirike fotoner).

 

Først når solcellepanelet produserer elektroner (gir strøm), så må atomene absorbere til seg erstatningselektroner, for hvis ikke så forblir de positivt ladde ioner.

Endret 1. august 2015 av G

[G]

Du trenger ikke erstatte et eksitert elektron. Det er ingen ting som må karre seg nedover som klinkekuler. 

 

 

*Bump*

 

Dette virker ikke logisk ut.

 

Jeg forstår så mye som at elektronet har karret seg opp i en stabil bane. Men, hvor lenge (i hvor lang tid) kan elektronet oppholde seg der, før atomet "bestemmer" at nå er det på tide å fylle tomrommet i den nedenforliggende banen?

 

Kan det rett og slett forholde seg slik, at det ikke er det samme elektronet (B) som avgir den sterkere bølgelengden foton, men kanskje snarere et elektron (A) som i utgangspunktet lå i en stabil bane ovenfor det "mini-eksiterte" elektronet (B), som ble løftet litt, men dette andre elektronet (B) ble løftet til en lavere bane i forhold.

 

La oss overdrive og forenkle atomet til å være så smått som litium da, istedetfor de reelle Er og Yb:

 

 

 

Sånn:

Forutsetningene er at det er plass til 2 elektroner i det første skallet. Det er derfor et elektron A, B og C totalt i litium.

 

Så elektronene B og C ligger i den "samme" laveste energibanen. Mens A svever i en stabil bane ovenfor. Så når elektron (B) små-eksiterer til en høyere energibane, så faller muligens elektron (A) ned og erstatter den plassen i banen under som elektron (B) tidligere hadde?

 

Og ergo så har man en mulighet til å skape sterkere lys, fordi elektron (A) hadde mer energi å avgi til et foton.

 

Bortsett fra et "clue" man ikke må glemme, og det er at man i utgangspunktet snakket om et spesiellt fenomen, der dette elektron (B) måtte gå opp hele 2 energibaner før noe skulle skje. Så elektron (A) faller kanskje ned og tar plassen først når (B) har rykket 2 baner oppover? Tenker jeg på riktig vis her?

 

Med lantanoidene Erbium og Ytterbium, så ser det jo ut til at de lavestliggende elektronene lar seg skvise nærmere atomkjernen enn normalt, så man må kanskje ta hensyn til slike triks også. Det er jo gigantiske atomkjernestørrelser på de?

 

EDIT:

Korrekturlest litt og flyttet litt om på A'er og B'er

Endret 2. august 2015 av G