Aerial of solar panels in field

引领太阳能汽车的充电

杰米福斯特博士的研究正在探索如何更有效地捕获太阳能 - 并有助于提高电动汽车电池的效率  

当我们走向零碳社会时,按问题需要答案。我们的高级数学讲师 杰米博士福斯特博士 正在探索其中的两个:

我们如何更好地制作电动汽车电池?我们如何更有效地捕捉太阳能? 

将数学应用于现实世界问题是它的全部。

保持汽车移动

寿命更长,容量更高,充电更快。这是电动汽车电池的目标。广泛使用电动汽车在地平线上。但他们目前不能与汽油和柴油替代品竞争距离或便利。

电动汽车使用锂离子电池。他们是理想的,因为他们是光明的。但他们需要储存足够长的力量,而不仅仅是排水。他们还需要快速充电。没有人想在他们的汽车收费时持续8小时。这些是广泛采用电动汽车的主要绊脚石。

汽车制造商想要的金标准是能够在15分钟内完全充电电池。但是目前的娱乐状态是如果您快速充电,电池寿命会降低。

杰米博士福斯特博士, Senior Lecturer in the School of Mathematics & Physics

使用数学,杰米正在研究如何提高这些电池的容量。他的目标是了解如何将每公斤电池储存更多的瓦特。达到这个问题,每笔费用将改善。

充电时间是电动汽车的主要障碍。杰米解释:

“汽车制造商想要的金标是能够在15分钟内完全充电电池。但是目前的戏剧状态是如果您快速收费,电池寿命会降低。

如果您可以制作电池的最后2,000个周期,而不是1,000,有效地,您的电池成本减半。寿命更长,成本更低。

杰米博士福斯特博士, Senior Lecturer in the School of Mathematics & Physics

如此,长寿是杰米的另一个挑战。目前,电动车电池具有大约1,000个充电/放电循环。之后,电池变得不那么可靠。这是一辆车不太好。  

'你想扩展它。如果您可以制作电池的最后2,000个周期,而不是1,000,有效地,您的电池成本减半。这么较长的生活是更便宜的成本。 

捕捉太阳

完美的太阳能电池看起来是黑色的 - 因为它是吸收所有光线,所以100%效率为100%。但他们不是黑人。他们不是100%的效率。

现有的太阳能电池,通常安装在房屋屋顶上,看起来很蓝。这是因为来自太阳的蓝光反射了它们而不是被捕获。杰米说:

“你不能制作一个太阳能电池,这是100%的高效。有一个理论上边界。但是,您可以通过将另一层放在吸收蓝光的太阳能电池上来改善它们。目前反映而不是吸收的光。  

杰米正在使用完全这一点的材料。它被称为perovskite。它是一个相当近来的发现,它可以用作光伏材料 - 换句话说,一种将能量从太阳转换成电力的材料。 Perovskite展示了很大的承诺。

你不能制作一个100%的太阳能电池。有一个理论上边界。但是,您可以通过将另一层放在吸收蓝光的太阳能电池上来改善它们。目前反射而不是吸收的光。

杰米博士福斯特博士, Senior Lecturer in the School of Mathematics & Physics

杰米在佩罗夫斯基特太阳能电池上的作品涉及试图解决如何将材料构建到商业上活细胞中。有障碍。这是在细胞工作的时候,现在他们不会持续很长时间。他们持续几个月,而不是他们需要的几年。但杰米正在努力。 

这些是成为零碳协会的一些挑战。使用数学是帮助解锁答案。在像杰米这样的研究人员手中,数学是反对气候变化的关键武器。

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