ЭкоТехника в Facebook Экотехника в Telegram ЭкоТехника в Twitter ЭкоТехника в ВКонтакте



Ряды синих солнечных панелей, которыми пестреют поля и крыши, обычно сделаны из кристаллического кремния – этот проверенный годами полупроводник сегодня находится практически в каждом электронном девайсе.

За последние 10 лет ученые Университета Штата Колорадо (CSU) провели ряд новаторских исследований по улучшению производительности и уменьшению стоимости солнечной энергии, изготовив и протестировав новые решения, которые улучшают свойства кремния. Теперь они сконцентрировались на материале, который может заменить кремний: он называется теллурид кадмия.

Команда CSU заявила о кардинальном прорыве в области тонкопленочных солнечных батарей из теллурида кадмия, но их улучшение продвинулось еще дальше благодаря другому материалу – селену. Результат исследований был опубликованы в журнале Nature Energy.

«Наша работа полностью раскрывает понимание того, что произойдет, если мы добавим к теллуриду кадмия селен». - рассказывает один из соавторов исследования Курт Барт, который является директором Next Generation Photovoltaics Center.

Читайте также: Солнечная батарея «наоборот» улавливает энергию космоса ночью - новое изобретение ученых

До сих пор было не совсем ясно, почему использование селена рекордно повышает эффективность батарей на основе теллурида кадмия до уровня в чуть более 22%. Международная группа ученых под руководством Курта Барта раскрыла этот секрет. Ее эксперименты показали, что селен способен преодолеть последствия дефектов на уровне атомов в кристаллах теллурида кадмия, проложив дорогу для более массовых и доступных солнечных технологий.

Для тонкоплёночных фотоэлектрических панелей из теллурида кадмия используется в сто раз меньше материала, чем для обычных на основе кремния. Они более просты в изготовлении, а солнечный свет поглощают на волнах практически идеальной длины. Электричество, которое получается с их помощью – самое дешевое во всей солнечной индустрии, а зачастую и доступнее других источников на основе ископаемого топлива.

Как сообщается в научной статье, электроны, генерируемые при попадании на фотоэлементы с селеном, имеют гораздо меньше шансов на потерю из-за дефектов материалов, которые обычно образуются между гранями кристаллов по мере их роста. Таким образом каждый отдельный элемент производит намного больше энергии. Передовые методы помогли инженерам CSU проследить это неожиданное явление с помощью измерения количества света, отражаемого селено-содержащими батареями.

Ученые распределили селен по солнечной панели неравномерно и сравнили люминесценцию, выделяемую областями, которые почти не содержат селена и теми областями, где он был сконцентрирован.

«Хорошие материалы для фотоэлементов, которые почти не содержат дефектов, излучают свет очень ярко и эффективно, - говорит автор статьи Том Фидучия, студент Университета Лофборо. - Очевидно, что области, богатые селеном, светятся гораздо ярче, чем чистый теллурид кадмия, а эффект от него поразительно силен».

Читайте также: Что такое двусторонние солнечные панели и как они работают (видео)

Источник: colostate.edu


Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Смотрите еще интересные материалы:

Новости партнеров:

Loading...

Комментарии  

0 #3 Guest 01.06.2019 13:21

Думаю, проблема будет не в стоимости. Думаю, проблема будет в сугубой токсичности как всех упомянутых элементов по отдельности (селен, теллур, кадмий), так и подавляющего большинства их соединений. Теллурид кадмия - токсичен.

Они же под стеклом будут находиться. Ну на крышах не будут устанавливать, а где-нибудь в пустыне не страшно. Если бы батарея реально оказалась даже в 10 раз дешевле существующих, то нашли бы способ как уменьшить проблему. А если стоимость у них сопоставимая, тогда возможно это будет серьёзный аргумент.
Цитировать
+1 #2 Guest 30.05.2019 13:43
Цитирую Guest:
...
К сожалению, это не значит, что и сама батарея будет в 100 раз дешевле. Теллурид кадмия наверняка гораздо дороже кремния. Кадмий - далеко не самый распространённый элемент.

Думаю, проблема будет не в стоимости. Думаю, проблема будет в сугубой токсичности как всех упомянутых элементов по отдельности (селен, теллур, кадмий), так и подавляющего большинства их соединений. Теллурид кадмия - токсичен.

Кремний на крыше - лёгко. Перовскит, если удастся реально уменьшить свинцовые примеси - лёгко. Слеен + теллурид кадмия - отравишься и отправишься к праотцам быстро и болезненно.
Цитировать
+1 #1 Guest 29.05.2019 13:50
"Для тонкоплёночных фотоэлектрических панелей из теллурида кадмия используется в сто раз меньше материала, чем для обычных на основе кремния."
К сожалению, это не значит, что и сама батарея будет в 100 раз дешевле. Теллурид кадмия наверняка гораздо дороже кремния. Кадмий - далеко не самый распространённый элемент.
Цитировать

Присоединяйтесь к нам!

 

Авторизоваться