Energie en omgewing

Is afdrukbare sonselle die toekoms van die wêreldwye sonkrag-sektor?

Is afdrukbare sonselle die toekoms van die wêreldwye sonkrag-sektor?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Drukbare elektriese stroombane [Beeldbron:Wikimedia Commons]

Die Amerikaanse vervaardiger van sonkragselle, Triton Solar, het pas 'n ooreenkoms van $ 100 miljoen onderteken om 'n vervaardigingsfasiliteit in die Indiese deelstaat Karnataka te open, met die doel om vanaf Augustus 2016 met die produksie op die terrein te begin. Die maatskappy het die besluit op 14 aangekondigde Desember het reeds in April beplan om 'n fasiliteit in Madhya Pradesh te bou. Triton Solar is in New Jersey gebaseer en spesialiseer in afdrukbare sonselle wat deur nanotegnologie aangedryf word en geproduseer word deur 'n gepatenteerde druktegniek. Behalwe dat die selle buite werk, kan hulle ook sonenergie produseer deur omgewingsbeligting, sonder dat daar direkte sonlig nodig is.

Min ander ondernemings of organisasies het tot dusver 'n afdrukbare dunfilm van die son aangegryp, ondanks die tegnologie wat twee jaar gelede in 2013 die nuus gekry het. In daardie jaar het die Australiese Victoriaanse organiese soncelkonsortium (VICOSC), deel van die Australiese Statebond Wetenskaplike en Industriële Navorsingsorganisasie (CSIRO) het 'n opskaal van drukprosesse vir organiese sonselle getoon, wat hulle in staat gestel het om deurlopende druk van groot-heterojunksie (BHJ) -sonneselle met behulp van 'n 30 cm breed substraat te vergemaklik. Verskeie demonstrasiemodules is ontwikkel vir evaluering. Dit was kleursensitibiese selmodules (DSC) wat op 'n aantal substrate gedruk kan word, insluitend plastiek, glas of staal. Hulle werk deur die vermoë van die ink om sonlig op te vang en om te skakel in elektrisiteit. Dit kan hulle moontlik in 'n reeks items, soos slimfoon-, tablet- of skootrekenaars, laat integreer. Op die oomblik is hulle tien keer minder doeltreffend as standaard silikon.

In Maart 2014 het 'n span Britse wetenskaplikes van die National Physical Laboratory (NPL) in Middlesex ook afdrukbare sonselle ontwikkel. Dit kan werk op somber dae wanneer daar min sonlig beskikbaar is en die moontlike toepassings insluit in die materiaal van jasse of sakke waar dit gebruik kan word om mobiele toestelle op te laai.

'N Ander onderneming wat betrokke is by die ontwikkeling van die tegnologie, is Eight19, wat organiese halfgeleiermateriaal gebruik wat van oorvloedige, potensieel goedkoop materiaal verkry word. Hierdie halfgeleiers het 'n sterk ligabsorpsievermoë, ongeveer 100 keer sterker as dié van silikon, en hulle kan vervaardig word uit 'n oplossing onder omgewingstoestande wat die materiaal weer dun maak. Dit beteken ook dat dit gedruk kan word deur middel van deurlopende rol-tot-rol-druk- en bedekkingsprosesse, wat die koste verminder. Die drukapparate wat hiervoor gebruik word, is reeds beskikbaar. Hulle kan materiaal van tientalle tot 'n paar honderde meter per minuut druk en word gewoonlik gebruik vir die vervaardiging van verpakkings en hoë kwaliteit bedekkings.

Aangesien dun-film uiters liggewig is, is daar geen dakversterking nodig nie, en die vermoë om die selle in verskillende kleure te druk, beteken dat dit moontlik minder opvallend kan wees as standaard silikon-sonpanele. Die motorbedryf word ook geïnteresseerd in afdrukbare dunfilm-sonkrag, met die oog daarop om sonkrag-PV op motordakke te installeer waar dit sal help om die voertuig se elektriese stroombane te laai.

Hierdie tegnologie is nog in 'n vroeë stadium van ontwikkeling, so dit sal nog 'n rukkie duur voordat ons dit kommersieel sien ontplooi. Vordering op hierdie gebied word egter voortgedryf deur universiteite regoor die wêreld en ook deur groot chemiese ondernemings. Dit vereis baie keer 'n soort vennootskapsreëling (Eight19 werk saam met die Universiteit van Cambridge en verskillende materiaalontwikkelingsondernemings).

Die verhaal eindig egter nie daar nie, want organiese sonkragselle wat gedruk kan word, het nou 'n mededingende tegnologie - perovskiet-sonselle - wat 20 persent doeltreffendheid bereik het, teenoor net 10 persent.

Perovskite het ongeveer vyf jaar gelede die aandag van die sonkrag-sektor begin trek. Dit is 'n materiaal wat lood, jodium en 'n organiese komponent bevat. Toe dit die eerste keer ondersoek is, kon perovskiet slegs 3 persent doeltreffendheid bereik, maar oor net vyf jaar het dit nou tot 20 persent gestyg, die dubbele van die organiese dunfilm wat vroeër genoem is. Volgens Michael Grätzel, 'n sonnavorser aan die Ecole Polytechnique in Lausanne, Switserland, skryf hy in 'n uitgawe van Natuurmateriale, het die opkoms van metaalhalogeniedperovskiet in die sonkrag die PV-gemeenskap verstom. Fiona Scholes, 'n organiese fotovoltaïese kenner van die CSIRO, het in gesprek met Cosmos Magazine die ontwikkeling beskryf as "sonder twyfel die grootste vooruitgang in organiese sonselle."

Perovskiet blik sonkrag selle [Beeldbron:Universiteit van Oxford Press, Flickr]

Volgens materiaalingenieur Jinsong Huang aan die Universiteit van Nebraska, is die sleutel tot die vermoë van perovskiet om elektrisiteit op te wek, die interne struktuur wat elektrone in staat stel om die elektrode maklik in 'n gedrukte perovskiet-soncel te bereik. Om egter effektief met silikon te kan meeding, moet dit steeds ongeveer 25 persent doeltreffendheid bereik, iets wat binne die volgende vyf jaar moontlik sal wees.

Daar is 'n paar nadele aan Perovskite-sonselle, soos sensitiwiteit vir vog en die feit dat dit lood bevat, wat sodoende 'n bron van toksisiteit word as dit gebreek word. Huang glo egter dat perovskiet-selle geoptimaliseer kan word om dit stabieler te maak terwyl ander navorsers werk aan maniere om die loodinhoud te vervang deur iets minder skadeliks.

Fiona Scholes glo dat afdrukbare sonselle in die komende jare ''n belangrike deel van die hernubare energiemengsel sal word. Gegewe die behoefte om iets aan klimaatsverandering te doen deur die wêreld se energievoorsiening te koolstofvry, is dit beslis waar dat ons soveel moontlik maniere moet ondersoek.

Drukbare sonselle lyk in toenemende mate of dit 'n belangrike deel van die algehele energie-gereedskapstel gaan word.