Ymchwilio i ddyfeisiau newydd a all harneisio ynni'r haul

Solar

Yr Her

Ar hyn o bryd, mae allyriadau o gynhyrchu trydan a gwres ynghyd â thrafnidiaeth yn cyfrif am bron 75% o'r holl garbon deuocsid a wnaed gan ddyn sy'n cael ei ryddhau i'r atmosffer, nwy sy'n hyrwyddo newid yn yr hinsawdd, gan fod yn berygl i iechyd y blaned a'r holl fywyd ar y ddaear.

Mae newid yn yr hinsawdd yn un o heriau mwyaf dynoliaeth, felly mae datblygu atebion ynni glân addas a fydd yn disodli gweithgareddau dwys o ran carbon yn hanfodol er mwyn lliniaru'r argyfwng yn yr hinsawdd.

Y dull

Mae'r Athro James Durrant yn archwilio dyfeisiau sy'n gallu harneisio ynni solar gyda'i ymchwil yn canolbwyntio ar ddefnyddio laserau i fesur cyfradd adweithio ac amsugno golau mewn deunyddiau a allai ddod yn ddyfeisiau trosi solar efallai.

Mae James yn gymrawd y Gymdeithas Frenhinol ac yn arweinydd y rhaglen Defnyddiau Ffotofoltäig Penodol ac Integredig (ATIP), sy'n ceisio hybu defnydd o'r genhedlaeth nesaf o ffotofoltäig organig a ffotofoltäig perovsgit (PV).

Mae ei waith yn canolbwyntio ar y genhedlaeth nesaf o gelloedd solar ffotofoltäig megis celloedd solar lled-dryloyw ar gyfer ffenestri ffotofoltäig a dyfeisiau solar hyblyg/ysgafn y gellir eu hintegreiddio mewn adeiladau/strwythurau a'u defnyddio ym maes awyrofod, trafnidiaeth a chymwysiadau symudol eraill.

Mae'r Athro Durrant hefyd yn archwilio deunyddiau sy'n gallu harneisio golau'r haul er mwyn cyfuno tanwyddau a chemegau megis hydrogen gan ddŵr neu borthiant cemegol gan garbon deuocsid.Mae hyn yn gofyn am ddeunyddiau sy'n gallu cyflawni'r un swyddogaeth ffotofoltäig â phlanhigion, ond nad ydynt yn cystadlu â ffermio am dir âr.

Mae cwmpas ei waith yn hynod ryngddisgyblaethol a byd-eang, sydd wedi golygu gweithio gyda sefydliadau academaidd eraill ar ddylunio a chyfuno deunyddiau, cynhyrchu dyfeisiau, tyfu ar raddfa fwy a defnyddio.

Mae ei ymchwil wedi'i hariannu gan ffynonellau amrywiol gan gynnwys Cyngor Ymchwil Peirianneg a'r Gwyddorau Ffisegol (yr ESPRC), rhaglen GCRF UKRI, yr Undeb Ewropeaidd, NRF Corea, KAUST GRC Sawdi-Arabia, yn ogystal â phartneriaethau gyda sawl cwmni cenedlaethol a rhyngwladol megis NSG, Armor, Heliatek Samsung a chyllid ganddynt.

Yr Effaith

Mae ymchwil James yn rhoi canllawiau ar gyfer deunyddiau a dylunio dyfeisiau sy'n gallu helpu ymchwilwyr academaidd a rhai masnachol sy'n ceisio datblygu deunyddiau neu ddyfeisiau newydd i harneisio ynni solar.

Mae ei ymchwil wedi cael effaith sylweddol ar ymdrechion ymchwil byd-eang eraill, er enghraifft, gan dynnu sylw at bwysigrwydd gweddu oes cyflyrau ffotogynhyrfus i'r graddfeydd amser sydd eu hangen er mwyn gweithredu'r ddyfais.

Yn ehangach, mae'r Athro Durrant yn helpu i ddatblygu a thywys polisi rhyngwladol ynghylch celloedd solar a solar-i-danwyddau.Er enghraifft, James sy'n arwain yn y Deyrnas Unedig ar her Mission Innovations IC5 ynghylch Trosi Golau'r Haul sy'n paratoi map trywydd i'w gyflwyno i COP26.

At hynny, drwy ei ymchwil mae James yn parhau i godi ymwybyddiaeth o'r potensial am gynhyrchu hydrogen gwyrdd yn uniongyrchol o olau'r haul a dŵr ymhlith llywodraethau Cymru a'r DU.

Ar y cyfan, bydd yr ymchwil hon yn galluogi'r gymdeithas i symud i ffwrdd o weithgareddau presennol sy'n ddwys o ran carbon a thuag at fyd glanach, gwyrddach, gan liniaru effeithiau gwaethaf newid yn yr hinsawdd.

Nodau Datblygu Cynaliadwy y Cenhedloedd Unedig (CU)

Dinasoedd a Chymunedau Cynaliadwy UNSDG
Gweithredu Hinsawdd UNSDG

Themâu Ymchwil Prifysgol Abertawe