Tańsze, efektywne ogniwa słoneczne

Opublikowano: 11.06.2018 | Kategorie: Nauka i technika, Wiadomości ze świata | RSS komentarzy

Zdolność półprzewodnikowych ogniw słonecznych do wykorzystywania światła naszej gwiazdy zależy od przerw energetycznych charakteryzujących użyte materiały. Jako że żaden półprzewodnik nie ma odpowiednich właściwości pozwalających mu na pracę z całym spektrum światła, dotychczas opracowane ogniwa, które potrafią je wykorzystywać, zbudowane są z wielu warstw różnych półprzewodników. To z kolei powoduje, że ich produkcja jest na tyle kosztowna, iż żadne takie ogniwa nie są dostępne w sprzedaży na rynku konsumenckim.

Władysław Walukiewicz i kierowany przezeń zespół Solar Energy Materials Research Group w Lawrence Berkeley National Laboratory stworzyli ogniwa, które nie tylko współpracują z całym spektrum światła słonecznego, ale ich produkcja jest łatwa i tania.

Walukiewicz i Kin Man Yu od 2002 roku pracują nad znalezieniem odpowiednich materiałów na ogniwa słoneczne. Mają na swoim koncie spore osiągnięcia, jednak wszystkie dotychczas opracowane materiały były drogie i trudne w produkcji.

Tym razem naukowcy wykorzystali powszechnie używany w przemyśle półprzewodnikowym arsenek galu, ale zastąpili w nim część atomów arsenu azotem. Wprowadzili w ten sposób do materiału kolejną przerwę energetyczną, a uzyskany tak materiał można produkować za pomocą metody MOCVD (metaloorganiczne chemiczne osadzanie z fazy gazowej), która jest obecnie szeroko stosowana w przemyśle.

Arsenek galu wzbogacony azotem znany jest od lat, ale osiągnięciem zespołu Walukiewicza jest odpowiednia architektura przerw energetycznych. Uczeni założyli, że warunkiem działania ich ogniwa będzie dobre odizolowanie pośredniej przerwy od miejsc, w których gromadzone są ładunki elektryczne. Przerwa pośrednia musi absorbować światło, ale nie może przewodzić prądu – wyjaśnia Walukiewicz. Testowe urządzenie gromadziło elektrony z przerwy przewodzącej i dziury z przerwy walencyjnej. Przerwa środkowo była zablokowana i od góry i od dołu. Dla porównania stworzono niemal identyczne urządzenie, w którym przerwa pośrednia była zablokowana tylko od góry.

Testy wykazały, że urządzenie docelowe – to z zablokowaną przerwą – bardzo dobrze odpowiada na światło słoneczne i reaguje na spektrum od podczerwieni (1,1 eV) do ultrafioletu (3,2 eV).

Z kolei urządzenie z odblokowaną przerwą pośrednią dobrze reagowało tylko na bliską podczerwień.

Autor: Mariusz Błoński
Źródło: Kopalnia Wiedzy

Przeczytano 3 razy!

TAGI: , , ,

OD ADMINISTRATORA PORTALU: Hej! Cieszę się, że odwiedziłeś naszą stronę! Naprawdę! Jeśli zależy Ci na dalszym rozpowszechnianiu niezależnych informacji, ujawnianiu tego co przemilczane, niewygodne lub ukrywane, możesz dołożyć swoją cegiełkę i wesprzeć "Wolne Media" finansowo. Darowizna jest też pewną formą „pozytywnej energii” – podziękowaniem za wiedzę, którą tutaj zdobywasz. Media obywatelskie, jak nasz portal, nie mają dochodów z prenumerat ani nie są sponsorowane przez bogate korporacje by realizowały ich ukryte cele. Musimy radzić sobie sami. Jak możesz pomóc? Dowiesz się TUTAJ. Z góry dziękuję za wsparcie i nieobojętność!

Poglądy wyrażane przez autorów i komentujących użytkowników są ich prywatnymi poglądami i nie muszą odzwierciedlać poglądów administracji "Wolnych Mediów". Jeżeli materiał narusza Twoje prawa autorskie, przeczytaj informacje dostępne tutaj, a następnie (jeśli wciąż tak uważasz) skontaktuj się z nami! Jeśli artykuł lub komentarz łamie prawo lub regulamin, powiadom nas o tym formularzem kontaktowym.

18 komentarzy

  1. rayX 01.02.2011 06:08

    Panowie, konczyc badania i puszczac to na rynek. Bo potrzebne jest.

    Pzdr

  2. dfg 01.02.2011 09:12

    Konczcie badania, wystapcie o pozwolenie na produkcje, o pozwolenie na sprzedaz, certyfikat bezpieczenstwa, certyfikat srodowiska, certyfikat parkow narodowych dla ptakow, zezwolenie na wejscie na rynek od urzedu ds konkurencji, orzeczenie trybunalu, ze nie ukradliscie pomyslu …i to chyba wszystko?

  3. jegor 01.02.2011 09:21

    To dopiero początek. Ponieważ takie ogniwa mogłyby być montowane na dachach trzeba uzyskać odpowiednie certyfikaty budowlane. A więc oddać na wiele miesięcy / lat do badań, po czym okaże się, że na ten wyrób nie ma odpowiedniej normy, więc nie dostanie toto znaku CE, a bez niego nie wolno tego legalnie sprzedawać.
    Potem czepi się tego Ministerstwo finansów, bo energia elektryczna jest obłożona akcyzą, że o VAT nie wspomnę. Poza tym lobby atomowe uzna, że upowszechnienie takich ogniw stawia pod znakiem zapytania sens budowy elektrowni atomowych, na co już ostrzy sobie zęby firma Westinghouse, oferująca kolejny (jak przy F-16) offset pod warunkiem kupienia ich turbin. Nasza władza nie odmówi firmie Wielkiego Brata, więc musi wprowadzić bardzo restrykcyjne koncesjonowanie na te ogniwa.
    Mówiąc krótko – fajna sprawa z tymi ogniwami, ale w naszych, polskich warunkach zupełnie niepraktyczna.

  4. Fenix 01.02.2011 10:15

    Najlepszy jest optymizm i wiara ,ze jednak praktyczna :)

  5. someone 01.02.2011 15:48

    Jak napisał rayX – do dzieła. Bo się strasznie przyda.

  6. upior 01.02.2011 17:36

    To ja poprosze o przepis, bo zanim te panele gdziekolwiek sie pojawią…

  7. Alex 01.02.2011 19:03

    Kto pozwoli by ludzie mogli sobie darmową energię produkować…?

  8. m4t3k 01.02.2011 20:07

    Może nie sprzedawać ogniw gotowych tylko w częściach i użytkownik sam by je montował gdzie chce na własną odpowiedzialność. Tak jak z dopalaczami… ;]

  9. net 12.06.2018 10:01

    „Kto pozwoli by ludzie mogli sobie darmową energię produkować…?”

    Już tak jest. Mam PV na dachu od 1,5 roku i za prąd nie płacę. Zapłaciłem 80 zł opłat stałych za 6 m-cy. Zwrot inwestycji liczę na 9 lat, ale będzie szybciej, ponieważ dostałem 5000 z UMiG i prąd raczej będzie drożał, co skróci ten okres. Problem z mentalnością Polaka. Najlepiej byłoby dostać instalację za darmo mieć prąd do końca życia za darmo. Tak myśli większość.

    Odnośnie elektrowni PV. Dla tych co nie znają tematu, to mogę napisać, że to droga przez mękę. Od ponad 2 lat kopię się z palantami płacąc za projekty budowlane, warunki zabudowy, decyzje środowiskowe, dokumenty do URE…. Nigdy nie śledziłem procedowania ustaw, ale ta związana z OZE była skutecznie blokowana przez lobby energetyczne, a niejednokrotnie w TV słyszałem po prostu kłamstwa na temat „wysokich cen” za energię z OZE. Pierwsza aukcja to niewypał i wielki wałek. Druga aukcja została w większości wygrana ( z za niską ceną) przez „Januszy” matematyki, którzy teraz nie mogą zdobyć finansowania.

  10. radical3dom 12.06.2018 18:14

    @net A jak długo baterie Ci wytrzymają?

  11. net 13.06.2018 13:13

    Nie mam baterii tzn. magazynu energii. Energię wytwarzaną na bieżąco pobierają pracujące akurat urządzenia (np. pralka, lodówka, TV ..) a jeśli jestem powiedzmy w pracy i produkcja jest większa od zużycia, to energia idzie do sieci. Później mogę sobie pobrać 80% wpuszczonej w sieć energii nie płacąc za nią (za energię, jak i za przesył).

  12. Xman 13.06.2018 13:21

    @net „problem z mentalnością Polaka”, „Januszy matematyki”. Mam sąsiada który też ma taka instalację i jest zarówno Polakiem jak i wiekowo Januszem więc chyba używasz błędnych określeń :D Mówi się „problem z mentalnością niektórych ludzi” oraz np. „matematycznych beztalenci” a nie używa się do tego określeń narodowości czy wieku. Wiocha na maxa Panie net :D

  13. Aida 13.06.2018 15:12

    @Xman
    Wiocha na maxa panie Xman, krytykować @net i nie wiedzieć co się kryje pod pojęciem : „janusze matematyki” ;D

  14. Xman 13.06.2018 15:52

    @Aida Napisałem tak jak wywnioskowałem z kontekstu. A co się kryje ?

  15. Perun 13.06.2018 18:39

    Xman 13.06.2018 13:21

    ” jak i wiekowo Januszem”

    W jakim wieku zostaje się „Januszem”?

  16. Xman 13.06.2018 20:12

    @ Myślałem że są Dżesiki i Brajanki, Seby i Karyny oraz Janusze i Grażyny. Zależnie od wieku. A według ciebie kto to jest Janusz ? A w ogóle jestem wrogiem nazywania starszych ludzi prześmiewczo. W 90 % przypadków sa oni mądrzejsi niż ci którzy ich tak nazywają. O ile Dżesika i Brajanek sa symbolami kiczu a Seba i Karyna symbolami prostactwa o tyle w Januszu i Grażynie nie widzę żadnych takich cech ani innych które mogłyby uzasadnic pejoratywne używanie tych imion. W ogóle nie rozumiem co to za postać miałaby symbolizować tego „Janusza”.

  17. Perun 13.06.2018 20:31

    Xman 13.06.2018 20:12

    Przecież „wiekowo Janusz” to cytat z ciebie! więc pytanie jest chyba logiczne?

    „A według ciebie kto to jest Janusz ?”

    Janusz to imię męskie pochodzące od hebrajskiego Jana. I tyle.

  18. net 14.06.2018 20:45

    Xman masz problem z czytaniem ze zrozumieniem. O instalacjach i ich przeznaczeniem w ogóle nie masz bladego pojęcia. Poczytaj o instalacji do użytku własnego, a instalacją komercyjną czyli farmami PV i „Januszami matematyki” i kalkulacją ich biznesu, którego teraz nikt nie chce finansować.

Dodaj komentarz

Zaloguj się aby dodać komentarz.
Jeśli już się logowałeś - odśwież stronę.

pl Polish
X