En yüksek verimlilik hakkında ne kadar bilginiz var: 2016'da güneş fotovoltaik endüstrisindeki en son on teknolojinin envanteri
Son zamanlarda, Kuzeydoğu Çin'deki şiddetli kirli hava sorunu, insanların şikayet etmesine neden oldu. İnsanlar şikayet etmeye çabalarken, pus problemini etkili bir şekilde çözmek için yenilenebilir enerjinin nasıl hızla geliştirileceği de tartışmanın odağı haline geldi. Bunların arasında, yıllar süren hızlı gelişimin ardından, güneş enerjisi dünyanın en ucuz enerji kaynaklarından biri haline geldi. Ancak buna rağmen, güneş enerjisi üretiminin maliyeti, termal güç gibi geleneksel enerji kaynaklarına kıyasla hala nispeten yüksektir. Azgın duman altında, güneş enerjisi üretimi elektrik üretim maliyetini nasıl düşürebilir, yenilenebilir enerjinin geleneksel fosil yakıtların yerini alması ve gökyüzünü mavi bir gökyüzüne döndürmesi için önemli bir görevi nasıl tetikleyebilir?
Söylendiği gibi, teknolojik yenilik birincil üretken güçtür.Güneş enerjisi üretimi önemli bir görevi kışkırtmak istiyorsa, sürekli teknolojik yenilik yoluyla enerji üretim maliyetini düşürmelidir. Uzun vadeli geliştirme perspektifinden kaynağa geri dönersek, güneş enerjisi üretiminin maliyeti temel olarak pil verimliliğindeki atılımlara bağlıdır. Sevindirici olan, 2016 yılında güneş enerjisi sektöründeki araştırmacıların hayal kırıklığına uğratmaması, güneş enerjisi üretiminin iyi beklentilerini teknolojik atılımlarla defalarca kanıtlamış olmalarıdır.
Bu makalede, OFweek Solar Fotovoltaik Ağı, 2016 yılında fotovoltaik endüstrisindeki ilk on yeni teknolojiyi ve atılımı değerlendirecek. Lütfen bu teknolojilere dikkat edin, geleceği değiştirebilirler!
HAYIR. 1 Panasonic,% 36 verimlilikle yeni bir yüksek verimli HIT güneş pili modülünü piyasaya sürdü!
Panasonic, 16 Şubat 2016'da yenilikçi yüksek verimli güneş panelleri, HIT N330 ve N325 fotovoltaik modüllerinin lansmanını duyurdu.
Yenilikçi heterojonksiyonlu hücre yapısı, tek kristalli silikon ve amorf silikon (amorf silikon) katmanlarından oluşur. Raporlara göre Panasonic'in HIT serisi pilleri, geleneksel güneş pilleriyle aynı boyutta, ancak enerji verimliliği sektör lideridir. Panasonic, Panasonic HIT serisi güneş panellerinin 96 HIT güneş hücresi kullandığını, geleneksel 60 hücre ile karşılaştırıldığında alan israf etmediğini ve yüksek sıcaklık koşullarında daha iyi performans gösterdiğini söyledi. Dahası, bu yeni tip güneş pili modülü, ayak kare başına% 36'ya varan üretim kapasitesi ile neredeyse tüm konut uygulamaları için uygundur ve bu da sistem kurulum maliyetlerini büyük ölçüde azaltabilir.
Panasonic, benzersiz piramidal hücre yapısının, elektrik üretmek için daha fazla güneş ışığı emebilen ve geleneksel kristal yapılardan daha enerji verimli olan benzersiz verimliliğine katkıda bulunduğunu belirtti. Drenaj rafının tasarımı, kurulum açısı düşük olsa bile güneş panelinin yüzeyinde biriken suyu boşaltabilir, kuruduktan sonra su veya su lekelerinin birikmesini önleyebilir ve enerji çıkışının verimliliğini azaltabilir.
Editörün yorumu: Pil modülünün öne çıkan özelliği, pilin güneş ışığını daha büyük ölçüde emmesine ve böylece pil modülünün verimliliğinin yüksek bir noktaya ulaşmasına olanak tanıyan benzersiz piramidal pil yapısında yatmaktadır. Ek olarak, pil modülünün tahliye rafı tasarımı da parlak bir noktadır.Böyle ayrıntılı optimizasyon, bilimsel araştırma personelinin mükemmellik arayışını gösterir. Ve bu tam olarak tüm bilimsel araştırma ve teknik personelin öğrenmesi gereken şeydir. Bu pil modülünün piyasaya sürülmesi, tüm güneş fotovoltaik endüstrisini büyük ölçüde destekledi.
HAYIR. 2 İnce film CIGS güneş pillerinin verimliliği% 22,6 rekoru kırdı!
Almanya, Baden-Württemberg'deki Güneş Enerjisi ve Hidrojen Enerjisi Araştırma Merkezi (ZSW),% 22,6 dönüşüm verimliliğine sahip CIGS (Copper Indium Gallium Selenide) ince film güneş pillerinin geliştirildiğini duyurdu. Dönüşüm verimliliği, Japonya'da üretilen bataryayı% 0.3 aştı ve bu, ZSW'nin dünya rekorunu geri kazandığı beşinci kez.
Bu yeni pil, test pilinin standart boyutu olan 0,5 santimetre karelik bir alana sahiptir. Enstitüdeki araştırmacılar, üretim süreçlerini iyileştirip optimize ederek pil verimliliğini ve performansını artırdı. Spesifik olarak, katmana metal bileşikleri dahil etmek için CIGS yüzeyinin biriktirme sonrası işlemidir.
Bakır indiyum galyum selenid (CIGS) ince film güneş pillerinin verimliliği, son üç yılda son 15 yılda olduğundan daha fazla arttı. Verimlilikteki artış nedeniyle, elektrik üretim maliyeti hızla azalır.
Son yıllarda, ince film fotovoltaiklerin verimlilik rekoru hızla artmıştır.İlk üç yılda, dünya rekoru her altı ayda bir ortalama% 0,7 artışla yenilenmiştir. İnce film piller, çok geçmeden, fotovoltaik pazarına uzun yıllar hakim olan silikon bazlı çözümler için güçlü bir rakip haline gelebilir.
Önümüzdeki birkaç ay içinde ZSW'nin bu son teknolojiyi laboratuvardan fabrikaya ihraç etmek için endüstri ortağı Manz ile işbirliği yapacağı bildirildi. Merkezi Almanya, Reutlingen'de bulunan Manz, CIGS ince film güneş pili modülleri için anahtar teslimi bir üretim hattı sağlar.
Editörün yorumu: Kristal silikon piller dışındaki ince film piller her zaman ilgi odağı olmuştur ve ince film piller de son yıllarda endüstri araştırmalarının odak noktası olmuştur. Nispeten olgun bir ince film teknolojisi olarak, CIGS güneş pillerinin arkasında büyük bir potansiyel vardır. Şu anda, CIGS bileşenlerinin üretim maliyeti silikon teknolojisi kadar düşüktür. Geçtiğimiz birkaç yılın geliştirme hızına bakıldığında, önümüzdeki birkaç yıl içinde, CIGS fotovoltaik teknolojisinin polisilikon teknolojisini aşması ve ince film fotovoltaiklerinin güçlü yükselişine öncülük etmesi muhtemeldir.
Hayır. 3 Alta Devices çift bağlantılı güneş pili verimliliği% 31,6 rekor kırdı
Alta Devices, galyum arsenitli güneş fotovoltaikinin yeni bir dünya rekoru kırdığını duyurdu.Şirket,% 31.6 verimlilikle çift bağlantılı hücreler üretti.Bu son teknoloji ABD Enerji Bakanlığı Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL) tarafından onaylandı.
2013 yılında Alta'nın tek bağlantılı güneş pili verimlilik rekoru% 30,8'e ulaştı ve kısa süre sonra rekor NREL tarafından aşıldı, ancak Alta dünya rekorunu yeniden kırdı.
Alta Devices, birden fazla çığır açan teknolojiyle güneş pilleri üretmek için galyum arsenit kullanıyor ve tek kavşak güneş teknolojisi alanında dünyanın en yüksek enerji verimliliğini sağlıyor. Bu kez, Alta'nın yeni çift bağlantı teknolojisi, alt tabakadaki ikinci emici katman olarak indiyum galyum fosfit kullanılarak önceki tek bağlantı teknolojisi üzerine inşa edildi. Tek bağlantılı cihazlarla karşılaştırıldığında, indiyum galyum fosfit yüksek enerjili fotonları daha verimli kullanır, bu nedenle aynı miktarda güneş ışığı altında, yeni çift bağlantı teknolojisi daha fazla elektrik üretir. Şirketin güneş enerjisi verimliliği, Enerji Bakanlığı Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL) tarafından ölçülmüş ve onaylanmıştır.
Alta şu anda tek bağlantılı çift bağlantılı galyum arsenit ince film güneş pili teknolojisi için dünya rekorunu elinde tutuyor. Ancak yine de bu laboratuvar araştırma teknolojisi yeniliğini seri üretime yatırmanın zorluğuyla karşı karşıyadır.
Editörün yorumu: 2015 yılında Çin'in Hanergy Thin Filmi, Alta Devices'ı Amerika Birleşik Devletleri'nden satın aldı. O zamanlar, Alta Devices tarafından kontrol edilen GaAs esnek ince film pil teknolojisi, dünyanın önde gelen ince film güneş pili teknolojisiydi. Çift bağlantılı hücresi Elektrik üretim verimliliği% 30,8'e ulaştı. Teknik kaynakların bir yıllık entegrasyonundan sonra, Alta Devices'ın pil teknolojisi tekrar patladı ve çift bağlantı hücresinin güç üretim verimliliğini% 31,6'ya yükseltti. Daha da heyecan verici olan şey, Alta Devices'ın tek bağlantılı galyum arsenit ince film güneş pillerinin seri üretime başlamış olmasıdır. Teknolojinin gelişmesi ve maliyetlerin düşmesiyle birlikte ince film fotovoltaiklerinin kademeli olarak artacağı öngörülebilir.
HAYIR. 4 Çok bağlantılı silikon güneş pillerinin verimliliği% 30'u aşıyor!
Almanya'daki Fraunhofer Güneş Enerjisi Sistemleri Enstitüsü (ISE) ve Avusturyalı EV Group (EVG), iki elektrotlu çok bağlantılı güneş pili teknolojisi ile birleştirilmiş silikon kristal güneş pillerine dayalı silikon güneş pillerini başarılı bir şekilde inşa ettiler, böylece güneş pillerinin dönüşüm verimliliği tek bir hamlede artırılabilir. % 30,2'ye.
Spesifik olarak, Fraunhofer ISE ve EVG'deki araştırmacılar, mikron boyutlu Grup III ve V yarı iletken malzemeleri silikona dönüştürmek için doğrudan yonga plakası kullandılar. Plazma ile etkinleştirildikten sonra, epitaksiyel gofret yüzeyindeki alt hücreler (alt hücre ) Üçüncü ve beşinci grup alt hücrelerin yüzeyindeki atomlar ile silikon atomlarının silikon esaslı bir alt hücre oluşturmak üzere sıkıca birleştirilmesi için vakum durumunda birleştirilecektir.
İndiyum galyum fosfit (GaInP), galyum arsenit (GaAs), silikon (Si) ve diğer üç alt hücrenin istiflenmesiyle oluşturulan çok bağlantılı hücre, daha geniş bir spektrumla güneş ışığını emebilir ve dönüşüm verimliliği büyük ölçüde artırılabilir. . Fraunhofer ISE ve EVG, 4 cm2'lik bir III-V yarı iletken / silikon malzeme çoklu bağlantı hücresinin dönüşüm verimliliğini% 30,2'ye yükseltmeyi başardı, silikon kristal güneş pillerinin teorik verimlilik tavanını% 29,4 oranında aşarak Fraunhofer tarafından test edildi. Laboratuvar incelemesi tamamlandı.
Editörün yorumu: Büyük ölçekli ticari silikon güneş pillerinin dönüşüm verimliliğinin% 23'ü aşması zor. Bu teknoloji, silikon kristalin güneş pillerinin teorik verimlilik değerini aşarak endüstri içerisindeki kişilere yüksek verimli güneş fotovoltaik hücrelerinin geleceği için sonsuz bir vizyon sağladı. Şu anda, bu tip III-V yarı iletken / silikon çok bağlantılı hücrenin maliyeti hala yüksek olmasına rağmen, III-V yarı iletken epitaksi mühendisliği ve bağlama teknolojisinde maliyet düşüşleri için yer vardır. Bu nedenle, bu teknolojinin gelecekte iyileştirilmesi için hala çok yer var ve o zamana kadar, verimlilik tavanını kıran yüksek verimli silikon güneş pilleri seri üretilecek.
HAYIR. 5 Fraunhofer'ın konsantre fotovoltaik modüllerinin verimliliği,% 43,3'lük yeni bir yüksekliğe ulaştı!
2014 yılında yeni bir güneş pili verimliliği oluşturduktan sonra, Fraunhofer ISE, konsantre fotovoltaik (CPV) teknolojisini kullanan güneş pili modüllerinin verimliliğinin bir kez daha dünya rekoru kırdığını duyurdu. Freiburg'daki araştırma enstitüsüne göre, bu yeni mini CPV modülü dört bağlantılı bir güneş pili içeriyor ve verimliliği% 43,3'lük bir dünya rekoru kırdı.
Dr. Fraunhofer ISE Andreas Bett, "Bu yeni teknoloji, CPV teknolojisinde yeni bir kilometre taşı oluşturdu ve endüstriyel uygulamalar için potansiyelini gösterdi."
Konsantre fotovoltaik teknoloji genellikle çok bağlantılı güneş pilleri kullanır. CPV teknolojisi, büyük güneş radyasyonu olan alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. 2014 yılında, Fraunhofer ve ortağı Fransız Soitec ve Fransız araştırma enstitüsü CEA-Leti, en yüksek fotoelektrik dönüşüm verimliliği rekoru olan% 46'lık bir fotoelektrik dönüşüm verimliliğine sahip bir güneş pili yarattı.
Editörün yorumu: Üçüncü nesil fotovoltaik teknolojisi olarak bilinen yüksek güçlü yoğunlaştırıcı fotovoltaik güç üretim teknolojisinin geliştirilmesi her zaman göz alıcı olmuştur ve fotoelektrik dönüşüm verimliliği teorik olarak% 70'e ulaşabilir. Son yıllarda, yoğunlaştırılmış fotovoltaik teknolojinin yarattığı fotoelektrik dönüşüm verimliliği defalarca yeni zirvelere ulaştı.Aşırı yüksek dönüşüm verimliliği, fotovoltaik insanları her zaman parlatır. Bununla birlikte, mevcut yoğunlaştırılmış fotovoltaik projeler genellikle bir dirsek aracılığıyla doğrudan zemine kurulur.Tümünün çatıya monte edilmesi halinde, bakım ve kurulumda zorluklar vardır. Bu sorun gelecekte çözülmezse, çatıya montajı zor olduğundan CPV'nin gelişimi sınırlı olacaktır.
HAYIR. 6 Fotovoltaik hücre enerji verimliliği rekoru,% 34,5'e kadar yeniden kırıldı
Avustralya'daki New South Wales Üniversitesi (UNSW), fotovoltaik hücrelerin enerji verimliliği rekorunu kırdı ve güneş enerjisi dönüşüm verimliliğini şaşırtıcı bir şekilde% 34,5'e yükseltti. Daha önce, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Alta Devices,% 24'lük bir dönüşüm oranı rekoru kırmıştı, ancak UNSW bünyesindeki Avustralya Gelişmiş Optoelektronik Merkezi'nden kıdemli araştırmacılar Mark Keevers ve Martin Green tarafından oluşturulan yeni cihazlar performansı çok geliştirdi. 2014 yılında ışığı yoğunlaştırmak ve dönüşüm oranını% 40'ın üzerine çıkarmak için bir ayna kullandılar. Ancak bu sefer, yeni cihaz "hile" yapmadı, ancak sonuç normal ışık koşullarında elde edildi.
UNSWden Mark Keevers enstalasyonu gösteriyor
Yeni cihaz bir prizma (28cm2 boyutunda) içine gömülü dört adet mini modülden oluşuyor.Güneş ışığı prizmaya çarptığında dört kısma bölünecek ve dörtlü alıcıya girecek, böylece güneş ışığından elde edilebilecek enerji artacak.
Yeni kurulumun şematik diyagramı
Cam prizmanın bir tarafında silikon hücre, diğer tarafında üçlü bağlantılı bir güneş pili vardır. Bu güneş pili, her biri farklı ışık dalgalarına karşılık gelen ve ışık enerjisini en etkili şekilde kullanabilen üç katmana sahiptir ve kalan ışık enerjisi bir sonraki katmana iletilecek ve son olarak kızılötesi ışık dalgaları perdelenecek ve silikon fotovoltaik hücreye geri dönecektir.
Green, "Sektör uzun yıllardır bu verimlilik düzeyine ulaşamadı ve Almanya'da Agora Energiewende tarafından yapılan yakın tarihli bir çalışma, odaklanmamış güneş kollektör modüllerinin verimliliğinin% 35'e ulaşıp ev uygulamalarına girebileceğinin 2050'ye kadar olamayacağına inanıyor." Dedi. .
Keevers yaptığı açıklamada, "Her bir ışık demetini olabildiğince fazla enerjiye dönüştürerek, güneş enerjisi üretiminin maliyetini düşürmek son derece önemlidir, çünkü gerekli yatırımı azaltır ve daha hızlı geri döner."
Editörün yorumu: Bu teknolojinin son derece patlayıcı olduğuna şüphe yok ve% 34,5'lik dönüşüm verimliliği şaşırtıcı. Daha da övgüye değer, rekorun normal ışık koşullarında elde edilmiş olmasıdır. Ne yazık ki mevcut prototip cihaz, karmaşık yapısı ve yüksek seri üretim maliyeti nedeniyle çatıda büyük ölçekli uygulama için uygun değildir. Bu nedenle, teknoloji gelecekte gelişmek istiyorsa, karmaşıklığı azaltması ve marjinal maliyeti düşürmesi gerekiyor.
Hayır. 7 Anglo-Amerikan Üniversitesi, tandem perovskit güneş pilleri geliştiriyor, verimliliğin% 30'u aşması bekleniyor!
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Stanford Üniversitesi ve Birleşik Krallık'taki Oxford Üniversitesi'nden araştırmacılar, kaplama teknolojisi ile yapılan tandem perovskite güneş pilinin% 20,3 gibi yüksek bir dönüşüm verimi elde ettiğini ve hücrenin yüksek dayanıklılığa sahip olduğunu açıkladı. Gelecekte dönüşüm verimliliğinin% 30'u aşması bekleniyor. Makale, "Science" adlı akademik dergide yayınlandı.
Tandem güneş pilleri, dönüşüm verimliliğini artırmak için güneş ışığını daha verimli kullanmak için iki katmanlı güneş pilleri kullanan bir teknolojidir. Spesifik olarak, ilk katman esas olarak ışığı ve ultraviyole ışığı güneş ışığında daha kısa dalga boyuyla emer ve ikinci katman ışığı ve kızılötesi ışığı daha uzun dalga boyuyla emer.
Mevcut tandem perovskit güneş pilleri arasında, bir perovskit güneş hücresinin silikon bazlı bir güneş hücresine lamine edildiği bir örnek vardır. Bu sefer, bu durumdan farklı olarak, iki katman, bir cam alt tabaka üzerine kaplama teknolojisi ile yapılan ve daha sonra bir tandem tipi yapmak için birlikte lamine edilen perovskit güneş pilleridir.
Üretilen tandem güneş pilinin kesit fotoğrafı
Alttaki kırmızı katman kısa dalga boylu ışığa ve üst kahverengi katman uzun dalga boylu ışığa bakar (Fotoğraf: Giles Eperon)
Perovskit güneş pillerinin her iki katmanını yapmanın zorluğu, ikinci katmanın üretiminde yatmaktadır. % 14,8'lik dönüşüm verimine sahip tek katmanlı bir perovskit güneş pilinin gerçekleştirilmesi, esas olarak kızılötesi ışınları destekler.Kurşun (Pb), kalay (Sn) ve sezyum (Cs) gibi yaygın malzemelere ek olarak da kullanılmaktadır. Tandem tipte kullanılarak% 20,3'lük bir dönüşüm verimi elde edildi.
Perovskit güneş pillerinin, özellikle Sn bazlı hücrelerin çok kısa dayanıklılık gibi sorunları olduğu ve bu üretimin dayanıklılığı büyük ölçüde artırdığı söyleniyor. Güneş pili, 100 santigrat derece atmosferik basınç ortamında 4 günlük bir deneyde iyi bir dayanıklılık gösterdi.
Editörün yorumu: Hızla gelişen perovskite pil, son yıllarda güneş enerjisi endüstrisinde bir araştırma noktası oldu. Perovskite teknolojisi büyük bir potansiyele sahiptir ve polisilikon hücrelerden daha düşük üretim maliyetleri elde ederken galyum arsenit ile aynı yüksek performansı elde etmesi beklenmektedir. Perovskite güneş pillerinde hala birçok sorun bulunmasına rağmen, son yıllardaki teknolojik ilerleme, perovskite fotovoltaik teknolojisinin aşılmaz temel sorunları olmadığını göstermiştir. Tandem perovskite güneş pili, verimlilikte yeni bir yüksekliğe ulaşmanın yanı sıra perovskite hücresinin dayanıklılığını da artırarak perovskit hücresinin gelişimini ileriye doğru büyük bir adım haline getirdi.
HAYIR. Yağmurlu havalarda Grafen + Fotovoltaik Güneş pili enerjisi üretimi
Yıllar boyunca, mühendisler ve malzeme bilim adamları, güneş pillerinin güç üretim verimliliğini artırmak ve depolama kapasitesini genişletmek için çok şey yaptı. Bununla birlikte, bu güneş enerjisi üretimi hala havanın işbirliğini gerektirir.Yağmurlu veya bulutlu olduğunda, güneş pillerinin enerji üretim verimliliği de büyük ölçüde azalır. Çinli bilim adamları, grafen yardımıyla yağmurlu günlerde bile elektrik üretebilen yeni bir güneş pili türünü başarıyla geliştirdiler.
Ocean University of China (Qingdao) ve Yunnan Normal University (Kunming) bilimsel araştırma ekibi, Alman "Applied Chemistry International Edition" dergisinde bu sonucu ayrıntılı olarak açıklayan bir araştırma raporu yayınladı. Yağmur suyunun da elektrik üretmesini sağlamak için araştırmacılar Güneş pilinin yüzeyi bir grafen film tabakası ile kaplanmıştır. Su durumunda, grafenin elektronları pozitif yüklü iyonları, yani Lewis asit-baz elektron teorisini çekebilir.Bu özellik, çözeltideki kurşun iyonlarını ve organik boyaları uzaklaştırmak için de kullanılabilir.
Şematik diyagram
Araştırma ekibi, Lewis asit-baz elektron teorisinden ilham aldı ve yağmur suyundan elektrik elde etmek için grafen filmleri kullandı. Yağmur suyunun saf olmayan saf su olmadığı anlaşılmalıdır.Pozitif ve negatif iyonlara ayrılabilen tuzlar içerir.Pozitif yüklü iyonlar başlıca sodyum iyonları, kalsiyum iyonları ve amonyak bazlarıdır. Bu kimyasal bileşenleri akıllıca kullanmak için bilim adamları, pozitif iyonları çekebilen grafen filmleri seçti.Yağmur suyu ile grafen arasındaki temas noktalarında bu bileşenler grafen yüzeyine adsorbe edilecek ve bu pozitif yüklü iyon tabakası grafit ile etkileşime girecek. Ene'nin negatif yüklü elektronları, elektronlardan ve pozitif yüklü iyonlardan oluşan çift katmanlı bir yapı oluşturmak için birleşir ve bir kapasitör gibi elektrik enerjisini depolayabilir.Çift katmanlar arasındaki potansiyel enerji farkı, voltaj ve akım üretmek için yeterlidir.
Test sırasında bilim adamları, boyaya duyarlı güneş pilinin üzerine bir grafen film tabakası ekledikten sonra bunları indiyum kalay oksit ve plastikten yapılmış esnek ve şeffaf bir alt tabakaya koydular. Oldukça esnek olan güneş pili,% 6,53'lük bir fotoelektrik dönüşüm verimliliğine sahiptir ve yağmur suyunu simüle etmek için kullanılan tuzlu sudan yüzlerce mikrovolt üretebilir.
Tang Qunwei, "Güneş pillerinin gelecekteki gelişme eğilimi her türlü hava koşulunda olabilir." Dedi, ancak bu araştırma hala kavramsal aşamada ve ticari kullanıma girmesi uzun zaman alacak. Tang Qunwei ayrıca, gelecekteki araştırma çabalarının yağmur suyundaki çeşitli iyonların nasıl etkili bir şekilde kontrol edileceğine ve elektrik üretmek için yağmurda yaygın düşük konsantrasyonlu iyonların nasıl kullanılacağına odaklanacağını belirtti.
Editörün yorumu: Yağmurlu günlerde elektrik üretebilen güneş pili, güneş enerjisi üretiminin yumuşak karnı kıracak. Bu noktada, bu teknoloji şüphesiz son derece çığır açıcıdır. Gelecekte, bu teknoloji bol yağış alan ancak yetersiz güneş enerjisi olan alanlarda, asit yağmuruna eğilimli alanlarda, adalara ve resiflere güç beslemesi ve deniz seyrüseferinde kullanılabilir. Eğer teknoloji gelecekte sürekli geliştirilebilirse, fotovoltaik santraller yağmurlu günlerde elektrik üretememenin zincirlerinden kurtulacak ve dünyaya istikrarlı güç kaynağı getirecektir.
HAYIR. 9 Biyolojik güneş pilleri: Moss ayrıca elektrik üretebilir
İspanya'daki Katalan İleri Mimarlık Enstitüsü öğrencisi Elena Mitrofanova, yosun temelli bir fotovoltaik güç üretim sistemi önerdi.Sezgisel olarak, yosunla büyüyen içi boş modüler duvar karolarından oluşan bir set.
Yosun fotovoltaik enerji üretim sisteminin cephesi
Fotosentez sürecinde bitkiler, çevredeki karbondioksit ve suyu organik bileşiklere dönüştürmek için ışık enerjisini kullanır. "Yosun tarafından salınan organik bileşikler, simbiyotik bakteriler içeren toprağa girer. Bakteriler, hayatta kalmak için organik bileşikleri ayrıştırır. Bu işlem, elektron içeren yan ürünler üretir." Dedi. Mitrofanova, "Bu mikroorganizmalar tarafından üretilen elektronlardan yalnızca biri sağlanır. Elektrotlar, bu elektronlar toplanabilir ve elektrik üretebilir. "
Bir yosun güç üretim birimi, anot biyomateryali (yosun), anot, katot, katot katalizörü ve pozitif yükün (esas olarak protonlar) anot biyomateryalinden katoda aktarılmasına izin veren bir "tuz köprüsü" nden oluşan eksiksiz bir biyoelektrik işletim sistemidir. Anot, hidrojel ve iletken karbon liflerinden oluşan topraksız bir matristir Hidrojel, kendi ağırlığının 400 katını emebilen ve yosun nemini tamamlayabilen bir polimerdir. Elektrik üretim sistemindeki hiçbir madde yosunun metabolik hareketini bozmaz.
Mitrofanova'nın hedeflerinden biri, yosun pilini kentsel alanlarda kullanılabilecek ölçeklenebilir bir sistem olarak tasarlamaktır. İki tür yosun fotovoltaik hücre organizasyonu vardır: bir binanın dış duvarına kurulabilen paralel ve seri devreler.
Editörün yorumu: Diğer teknolojilerle karşılaştırıldığında, bu biyo-güneş pili üzerine yapılan güncel araştırmalar o kadar şok edici değil, ancak güneş enerjisi üretimini gerçekleştirmek için fotosentez kullanma fikri uygulamaya konuldu. Ayrıca, silikondan yapılmış güneş pillerine kıyasla, biyomalzemelerden yapılmış güneş pilleri ışık enerjisini yakalama konusunda daha fazla avantaja sahiptir, üretim maliyetleri daha düşüktür ve kendi kendini onarma, kendi kendini kopyalama ve biyolojik olarak parçalanabilirlik işlevlerine sahiptir. Yosun güç üretim sisteminin mevcut elektrik üretim kapasitesi hala çok sınırlı olsa da, gelecekteki teknolojinin gelişmesiyle bu teknoloji büyük olasılıkla insanlık için uygun bir seçenek haline gelecektir.
Hayır. 10 Yeni güneş teknolojisi, enerji üretim verimliliği ve ince film güneş enerjisi
Günümüzde güneş enerjisi teknolojisi hızlı bir gelişme kaydetmiş, ince film güneş enerjisi üretiminin verimliliği% 31'e ulaşmış ve yoğunlaştırıcı güneş enerjisi teknolojisi giderek olgunlaşmıştır. Bununla birlikte, mevcut güneş enerjisi teknolojisinin de teknik darboğazı var, elektrik üretim verimliliği her zaman% 30 civarında seyretti, ancak bu durum yeni teknolojiyle bozulmak üzere. Son zamanlarda, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Purdue Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, güneş ışığı kullanımının verimliliğini% 50'ye çıkarmak için mevcut güneş enerjisi teknolojilerini karıştırıp eşleştirerek hibrit bir sistem kurdular.
Purdue Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, teknoloji karışımı ve eşleştirme yoluyla, mevcut üç güneş teknolojisini, yani PV, termoelektrik teknolojisi (TE) ve konsantre güneş enerjisi teknolojisini birleştiren yepyeni bir konsept yarattı. Elbette, bu sistem sadece üç teknolojiyi biriktirmekle kalmaz, tam ve düzenli bir sistem inşa etmek için güneş spektrumundan tam olarak yararlanır.
Birincisi, PV güneş panelleri, görünür ışık ve ultraviyole ışık gibi yüksek enerjili fotonları elektrik enerjisine dönüştürebilir ve sistemin elektrik enerjisinin yaklaşık% 20'sini sağlayabilir. İnce film güneş panelleri kullanılırsa, elektrik üretim verimliliği% 31'e çıkacaktır.
Aynı zamanda, araştırmacılar, güneş termal düşük enerjili fotonları elektriğe dönüştürebilen ve elektriğin yaklaşık% 5'ini üreten yeni tasarlanmış bir "seçici güneş soğurucu ve reflektör" termoelektrik cihazı benimsedi; aynı zamanda termoelektrik cihaz Ayna grubunu ışığı toplamak, ısıyı toplamak ve depolamak, buhar türbinini çalıştırmak ve sistemdeki elektriğin yaklaşık% 25'ini üretmek için kullanarak.
Purdue Üniversitesi Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Okulu'nda yardımcı doçent olan Peter Bermel, "Bu yaklaşım, güneş enerjisini kullanmanın birkaç mevcut yöntemini birleştiriyor. Bir hibrit sistem kullanarak, güneş enerjisi üretiminin verimliliğini artırmak için güneş ışığının tüm spektrumu kullanılabilir."
Sistemin, güneş enerjisi kullanım verimliliğini artırmak, enerji üretim maliyetlerini düşürmek ve şebeke uyumluluğunu önemli ölçüde iyileştirmek için spektrum bölmenin avantajlarını kullandığı bildirildi. İdeal koşullar altında, bu sistem mevcut koşullar altında güneş ışığını% 50'nin üzerinde bir verimlilikle kullanabilirken, tek başına PV sistemi en fazla yalnızca% 31'lik bir verimlilik elde edebilir.
Şu anda, bu araştırma çalışması ABD Enerji Bakanlığı ve ABD Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenmektedir. Ancak, sistemin tamamı hala teorik tasarım aşamasındadır ve uygulanabilirliğini doğrulamak için araştırmacıların daha fazla deneysel analiz yapmaları gerekmektedir. Araştırma yazıları 15 Ağustos'ta "Energy Environmental Science" dergisinin çevrimiçi platformunda yayınlandı.
Editörün yorumu: Bu, insanın hayal gücünü kıran bir teknoloji olabilir, şu anda üzerinde çalışılan en yeni teknolojileri birleştirmenin sonucu ne olacak? Teknoloji henüz piyasaya sürülmemiş olsa da teorik tasarımı onaylandı. Bu teknoloji başarılı bir şekilde geliştirilip tanıtılabilirse, gelecekte insanların yaşam tarzlarını değiştirebilir.
