Фотогальваника ищет дешевые заменители

Медь, цинк и железо могут вскоре заменить редкие металлы, используемые в настоящее время в производстве солнечных элементов. Это не только сократит затраты на производство энергии, но и сделает производителей независимыми от импорта металла из политически чувствительных регионов. © Björn Wylezich

Использование фотоэлектрического эффекта для производства энергии требует использования материалов, чувствительных к свету. В течение последних 175 лет эксперты пробовали различные методы, пытаясь найти наиболее эффективные, но также пытаясь минимизировать производственные затраты.

В первых солнечных панелях 19-го века использовался селен, покрытый золотом. Современные фотоэлектрические технологии в основном используют кремний, который, однако, имеет много ограничений, например, высокие затраты и относительно низкую эффективность. Дополнительной проблемой является необходимость использования редких и дорогих металлов, таких как индий или гал. Однако в современных фотоэлектрических установках редкие металлы Все чаще и чаще пытаются заменить более дешевые и легкодоступные материалы.

Новый полупроводник в десять раз дешевле кремния

Эксперты Siemens Solas Industries в Калифорнии работают над новой технологией, которая повысит эффективность производства солнечной энергии. Конструкция нового тонкого фотоэлектрического модуля достигается за счет использования тонкопленочной ячейки из индий-медного сепаратора (CuInSe2 в коротком CIS) на стеклянной подложке. Созданный таким образом полупроводник стоит даже в десять раз дешевле, чем Кристаллические ячейки на основе кремния , Кроме того, использование нового слоя меди на кремниевом покрытии повысит его эффективность примерно на 15 процентов.

Дешевый и нетоксичный оксид цинка повышает эффективность

В других исследованиях исследователи проанализировали влияние тонкого слоя оксида цинка на 9-миллиметровые солнечные элементы из арсенида галлия. Результаты исследований показали, что эффективность клеток увеличилась до нескольких процентов. Эта технология может быть использована для небольших устройств, таких как диоды и большие панели, используемые на крыши домов или в спутниках. Развитие технологии с использованием оксида цинка подтверждает тот факт, что он является дешевым, нетоксичным и простым в синтезе.

Обычное железо вместо редкого рутения

С другой стороны, шведские ученые разработали технологию, в которой используется железо. Создатели этой системы утверждают, что она позволяет отказаться от использования драгоценных металлов, что, в свою очередь, поможет значительно сократить производственные затраты. Кроме того, увеличится масштабируемость солнечных элементов. Одним из таких редких металлов является рутений, используемый в красителях, поглощающих солнечный свет. Непосредственно над рутением в таблице Менделеева находится железо - один из наиболее распространенных элементов на планете и в то же время привлекательный заменитель рутения. Хотя железо характеризуется меньшей емкостью накопления энергии, что снижает процент электронов, переносимых в металл, это все еще остается шансом для дальнейшее развитие фотовольтаики ,

Журналист, специалист по охране окружающей среды Электричество от космического холода альтернатива солнечным элементам? (13 мая 2019 г.) Вскоре в Лодзи начнут работать автобусы, работающие на солнечной энергии (10 мая 2019 г.) MPEC и AGH будут совместно реализовывать проекты с использованием возобновляемых источников энергии (09 мая 2019 г.) Солнечная установка на крыше Краковского мусоросжигательного завода (6 мая 2019 г.) Экокредиты при поддержке Программы «Энергия Плюс» (29 апреля 2019 г.)

Похожие