[image]

Солнечные батареи: технология и экономика

 
1 6 7 8 9 10 11 12
+
-1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Свежий обзор разных подходов.

J. Opt. 18 (2016)
Roadmap on optical energy conversion
doi:10.1088/2040-8978/18/7/073004
   49.049.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Солнечная фотовольтаика: современное состояние и тенденции развития

Солнечная фотовольтаика: современное состояние и тенденции развития, Миличко В.А., Шалин А.С., Мухин И.С., Ковров А.Э., Красилин А.А., Виноградов А.В., Белов П.А., Симовский К.Р. //  ufn.ru
 
Солнечная фотовольтаика: современное состояние и тенденции развития

Представлен обзор основных аспектов современной солнечной фотовольтаики от недавно разработанных и уже внедрённых на рынок солнечных элементов первого поколения до перспективных элементов, пока ещё не вышедших на уровень промышленного производства, а также материалов, на основе которых, возможно, удастся построить солнечные батареи будущего. Акцент в обзоре сделан на физические принципы работы различных солнечных элементов, которые, в соответствии с предложенной классификацией, разделены на несколько групп. Для полноты картины также представлены технологические аспекты и экономический анализ солнечной фотовольтаики. Отдельная глава посвящена структурам, которые ранее не освещались в обзорах по солнечной фотовольтаике, хотя они являются неотъемлемой частью солнечных элементов, — просветляющим покрытиям и светоулавливающим структурам.
 
   50.050.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Еще попытки создания фотоэлементов со спектральным разложением. Но блин сложно для цирка.

Фотоэлемент с призмой побил мировой рекорд КПД для солнечных батарей

Инженеры из Австралийского центра передовой фотовольтаики при Университете Нового Южного Уэльса сообщили о значительном прогрессе в увеличении эффективности... //  habr.com
 



Milestone in solar cell efficiency by UNSW engineers

Australian engineers have edged closer to the theoretical limits of sunlight-to-electricity conversion by photovoltaic cells with a device that sets a new world efficiency record. //  newsroom.unsw.edu.au
 


Их препринты от 2014.

Four-Terminal Tandem Solar Cells Using CH3NH3PbBr3 by Spectrum Splitting

Four-Terminal Tandem Solar Cells Using CH3NH3PbBr3 by Spectrum Splitting //  pubs.acs.org
 


40% efficient sunlight to electricity conversion - Green - 2015 - Progress in Photovoltaics: Research and Applications - Wiley Online Library

The full text of this article hosted at iucr.org is unavailable due to technical difficulties. Corresponding Author Australian Centre for Advanced Photovoltaics, University of New South Wales (UNSW)Sydney, NSW, Australia Australian Centre for Advanced Photovoltaics, University of New South Wales (UNSW)Sydney, NSW, Australia RayGen Resources Pty Ltd, Melbourne, Vic., Australia RayGen Resources Pty Ltd, Melbourne, Vic., Australia National Renewal Energy Laboratory (NREL), Golden, CO, USA Spectrolab Inc., Sylmar, CA, USA Corresponding Author Australian Centre for Advanced Photovoltaics, University of New South Wales (UNSW)Sydney, NSW, Australia Australian Centre for Advanced Photovoltaics, University of New South Wales (UNSW)Sydney, NSW, Australia RayGen Resources Pty Ltd, Melbourne, Vic., Australia RayGen Resources Pty Ltd, Melbourne, Vic., Australia National Renewal Energy Laboratory (NREL), Golden, CO, USA Spectrolab Inc., Sylmar, CA, USA Give access Share a link Increasing sunlight conversion efficiency is… //  Дальше — onlinelibrary.wiley.com
 

В небольшой свежей (2018) книжке есть в т.ч. про концентраторы и разделение спектра:

Concentrating Photovoltaics (CPV): The Path Ahead

Concentrating Photovoltaics (CPV): The Path Ahead | SpringerLink

This book is a concise review of the current status and future prospects of concentrating photovoltaic (CPV) technology. Starting with a summary of the current technical and economic status of CPV tec //  link.springer.com
 
   51.051.0

Monya

опытный

Fakir> Еще попытки создания фотоэлементов со спектральным разложением. Но блин сложно для цирка.
Ну а если не цирк - оно таки так эффективно при разложении?
Или треп?
   66.0.3359.18166.0.3359.181

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Конечно, эффективно. 30-40% же. Теоретически можно и выше. Ну то есть так же, как с каскадными (многопереходными) фотоэлементами, КПД повышается, грубо говоря, за счёт "настройки" на каждую длину волны в солнечном спектре, на каждую в отдельности. Но в отличие от каскадных, где слои для разных длин волн расположены "бутербродом", что сложно с точки зрения сопряжения решёток, отсутствия дефектов, потерь носителей и света и т.п., фотоэлементы с расщеплением умозрительно могли бы быть технологически проще - но вот как-то посмотришь, и не так уж они и проще... Даже в производстве. А уж в эксплуатации... В общем, "это слишком сложно для цирка". Ну типа как и фотоэлементы с концентраторами - вроде и круто всё, ощутимо лучше, чем без них, но как-то много головняков лезет и в большинстве случаев не стоит того.
   51.051.0

Monya

опытный

Fakir> Конечно, эффективно. 30-40% же.
Тогда это просто офигительно.
С учетом, конечно, что технология еще десяток лет в реале допиливаться будет (За сколько там лет КПД паровых машин добили до максимума?)
Интересно, в реалиях техпроцесса на окупаемость когда оно вылезет? И окупаемо ли это в принципе?
Прирост КПД на 0,00N% при затратах на изготовление в районе стоимости АЭС- оно надо?
   66.0.3359.18166.0.3359.181

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Monya> Тогда это просто офигительно.

Чего такого офигительного-то? Такие КПД для каскадных достигнуты сильно больше десяти лет назад. См. топик взад.

Monya> С учетом, конечно, что технология еще десяток лет в реале допиливаться будет (За сколько там лет КПД паровых машин добили до максимума?)

Оно допиливаться может икс знает сколько лет. Сама идея и первые образцы - как минимум с конца 80-х. Идея скорее всего даже заметно ранее появилась.

Monya> Интересно, в реалиях техпроцесса на окупаемость когда оно вылезет? И окупаемо ли это в принципе?

"...ответы на эти и другие вопросы в нашем новом журнале..."
   51.051.0

Monya

опытный

Fakir> "...ответы на эти и другие вопросы в нашем новом журнале..."
:)
   66.0.3359.18166.0.3359.181

TEvg-2

мракобес

Fakir> Конечно, эффективно. 30-40% же.

Никак не могу достать дихроичные зеркала. Говорят раньше их в видеокамеры ставили. Кто в курсе, где взять?
   59.059.0
+
-
edit
 

spam_test

аксакал

TEvg-2> Кто в курсе, где взять?
Из камер и взять, наверняка старые камеры имеются в количестве у народу.
   55
+
-
edit
 

TEvg-2

мракобес

TEvg-2>> Кто в курсе, где взять?
s.t.> Из камер и взять, наверняка старые камеры имеются в количестве у народу.

Нужен список моделей. Тогда авось удасться найти на авито или ещё где.
   59.059.0

LT Bredonosec #02.01.2020 20:56
+
+1
-
edit
 

Scientists punch holes in regular solar cells to make them transparent

Crystalline silicon has been the go-to material for solar cell makers since the 1950s, with the material offering supreme conversion efficiency and stability over the alternatives. One thing it doesn’t offer, however, is transparency, but scientists in Korea believe they’ve found a way around this… //  newatlas.com
 


Солнечные батареи — это эффективный способ получения энергии, однако даже современные решения обладают крупными габаритами. В большинстве случаев их располагают либо на отдельных полигонах, либо на крышах домов. Учёные решили расширить сферу применения фотоэлементов и сделали их прозрачными.

Солнечные батареи производят из кристаллического кремния, который сам по себе не пропускает свет. Пока другие исследователи пытались подобрать альтернативный материал для прозрачных фотоэлементов, корейские учёные выбрали более простой, но, как оказалось, более эффективный метод. Они просверлили в тонкой пластине множество микроскопических отверстий в определённом порядке.

В итоге для человеческого глаза фотоэлемент стал прозрачным и практически бесцветным. Дело в том, что большую часть площади материала занимают отверстия диаметром около 100 мкм каждая, которые свободно пропускают свет. Остальная поверхность по-прежнему способна конвертировать солнечную энергию в электричество. По словам создателей, их батарея достигает 12,2% эффективности против стандартных 20-25%.

Учёные собираются заменить новыми солнечными панелями обычные окна — они даже провели серию тестов, однако не смогли добиться стабильного результата. В будущем авторы проекта планируют увеличить эффективность прозрачной батареи до 15%, а также сделать её более прочной. Не исключено, что в перспективе эту разработку могут внедрить в экраны смартфонов, планшетов, ноутбуков и других мобильных устройств, повысив тем самым их автономность.
   71.071.0
LT Bredonosec #19.01.2020 02:29
+
-
edit
 

Technological Breakthrough Achieved for Solar Cells – Previously Thought Impossible

Scientists at the National Renewable Energy Laboratory (NREL) achieved a technological breakthrough for solar cells previously thought impossible. The scientists successfully integrated an aluminum source into their hydride vapor phase epitaxy (HVPE) reactor, then demonstrated the growth of the sem //  scitechdaily.com
 

 


Использование солнечной энергии является перспективным направлением, однако современные технологии не позволяют полностью перейти на этот метод, отказавшись от традиционных и менее экологичных решений. Исследователи из Национальной лаборатории возобновляемой энергии (США) уверяют, что им удалось совершить технологический прорыв в области солнечных элементов, который ранее считался невозможным.


Традиционная технология паровой фазовой эпитаксии гидрида (HVPE) долгое время считалась наилучшей техникой для производства светодиодов и фотоприёмников. В 1980-х годах появился более эффективный метод MOVPE. После длительных экспериментов учёные рапортуют о создании новой техники D-HVPE, которая позволит совершить прорыв в выпуске солнечных батарей нового поколения.

Как сообщается, исследователи успешно интегрировали источник алюминия в свой гидридный парофазный эпитаксиальный реактор (HVPE), а затем продемонстрировали рост полупроводников фосфида алюминия-индия (AlInP) и фосфида алюминия-галлия-индия (AlGaInP) с помощью этой методики. Ранее считалось, что сделать это невозможно.

Благодаря своим особенностям технология D-HVPE значительно сокращает время изготовления солнечного элемента. Она позволяет за одну минуту произвести солнечную батарею, на производство которой с помощью MOVPE потребуется час или два. Однако MOVPE всё ещё обладает другим важным преимуществом — возможностью создавать максимально эффективные солнечные элементы.

«Мы пытались продвигать технологию поэтапно, а не делать всё сразу. Мы подтвердили, что можем выращивать высококачественные материалы. После этого научились выращивать более сложные устройства. Следующим шагом для развития технологии является алюминий», — рассказывают специалисты.

Ранее исследователи из Национальной лаборатории возобновляемой энергии научились изготавливать солнечные элементы из арсенида галлия (GaAs) и фосфида индия-галлия (GaInP). После того как дешёвый алюминий был добавлен в смесь, исследователи надеются достичь паритета в эффективности с MOVPE


что-то я не понял смысл этой технологии (((
   71.071.0
RU Дем #19.01.2020 19:15  @Bredonosec#19.01.2020 02:29
+
-2
-
edit
 

Дем
Dem_anywhere

аксакал
★☆
Bredonosec> что-то я не понял смысл этой технологии (((
Замена весьма проблемного в добыче галлия/индия на алюминий.
   71.071.0
+
-
edit
 

Naib

аксакал

Bredonosec> что-то я не понял смысл этой технологии (((

Баблопопил.
Оригинал статьи говорит о возможности использования хлорида алюминия и "его уникальном генераторе из алюминия и хлороводорода". При том что хлорид алюминия выпускается тысячами тонн и не имеет особых проблем в очистке.

И при том, что триметилалюминий там можно было применять ещё 30 лет назад, наряду с триметилгаллием.

Чем они его восстанавливают из хлорида, кстати, непонятно. Водород его обратно в алюминий не вытянет.

Суть - возможность получения широкозонных полупроводников для многослойных элементов. Цена у них в любом случае космическая получается.
   79.0.3945.13079.0.3945.130
LT Bredonosec #06.07.2020 10:20
+
-
edit
 
Покрыв графеновой пленкой СБ из перовскита, добились улучшения её ресурса под воздействием света

"Graphene armor" protects perovskite solar cells from damage

Perovskite is emerging as a promising material for solar cells, but it has some durability problems. Now, engineers have developed a new electrode that could make them more stable, using a protective layer of "graphene armor." //  newatlas.com
 

Исследователи из Университета штата Орегон добавили в структуру перовскита соль пиперидина, благодаря чему удалось получить солнечную панель со значительно более стабильными характеристиками. Позднее учёные Национального института науки и технологий Ульсана (Южная Корея) представили ещё более продвинутое решение — они армировали кристаллическую рабочую поверхность с помощью графена, поместив покрытую им сетку между металлическим электродом и слоем перовскита.

Использование двумерной решётки атомов углерода позволяет усилить конструкцию солнечной панели, не препятствуя прохождению фотонов. В ходе испытаний образцы из перовскита не потеряли своей эффективности, сохранив уровень КПД в 16,4% против 17,5% у аналогов, лишённых подобной «брони». Ещё одним преимуществом использования графенового каркаса стала защита от ультрафиолетового излучения, продлевающая срок службы элементов.

Ключевое преимущество панелей из перовскита — сравнительная дешевизна изготовления при высокой эффективности преобразования солнечной энергии в электричество. Армирование при помощи графена способно избавить материал от его главного недостатка — нестабильности при постоянном воздействии солнечного света. В перспективе разработка южнокорейских исследователей открывает возможность серийного производства «долгоиграющих» панелей нового поколения.
   75.075.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
LT Bredonosec #05.09.2020 22:08
+
-
edit
 

В России создали рекордно эффективный материал для солнечных батарей

Инновационная технология создания материала для фотовольтаики (раздел науки на стыке физики, фотохимии и электрохимии, изучающий процесс возникновения... РИА Новости, 01.09.2020 //  ria.ru
 

В России создали рекордно эффективный материал для солнечных батарей

Инновационная технология создания материала для фотовольтаики (раздел науки на стыке физики, фотохимии и электрохимии, изучающий процесс возникновения электрического тока в различных материалах под действием падающего на него света), разработанная в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете "ЛЭТИ", позволит повысить эффективность солнечных батарей до рекордных значений, рассказали РИА Новости в пресс-службе вуза.

Солнечная энергетика как одна из разновидностей альтернативных источников энергии является перспективным и востребованным направлением науки. Существующие высокоэффективные многопереходные солнечные элементы по уровню КПД уже приблизились к своему теоретическому пределу, поэтому сегодня все усилия мирового научного сообщества направлены на создание и внедрение более эффективных и экономически выгодных подходов к их изготовлению.

Петербургские ученые создали высокоэффективные солнечные батареи
"Инновационная технология создания материала для фотовольтаики позволит повысить эффективность солнечных элементов до рекордных значений. Разработку предложил профессор кафедры фотоники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" (вуз – участник Проекта 5-100), доктор технических наук Александр Гудовских. Технология основана на использовании кремниевых подложек, формируемых с помощью совмещения технологии атомно-слоевого осаждения на начальном этапе роста, и метода газофазной эпитаксии из металлорганических соединений (МОС-гибридной эпитаксии)", - говорится в сообщении.

Уточняется, что принципиальное отличие от предыдущих разработок состоит в том, что рост "нуклеационного слоя осуществляется методом плазмохимического атомно-слоевого осаждения при сравнительно низких температурах с последующим эпитаксиальным ростом верхнего перехода на основе A3B5 квантоворазмерных структур методом МОС-гидридной эпитаксии".

"Одним из направлений фотовольтаики является формирование решеточно-рассогласованных A3B5 солнечных элементов на кремниевых подложках. Однако такой подход имеет существенный недостаток – значительная плотность дислокаций в приборах за счет несоответствия постоянных решетки приводит к низкому качеству слоев соединений A3B5 и их сильной деградации, что ограничивает их использование для фотоэлектрического преобразования солнечной энергии", - поясняют разработчики.

Автор проекта профессор Гудовских рассказал, что "существующие способы создания фотоэлементов предполагают высокотемпературный (900-1000 °C) отжиг кремниевой подложки на начальной стадии роста для удаления оксида и реконструкции поверхности, что в дальнейшем приводит к деградации времени жизни в подложке". "Новая технология предполагает уменьшение температуры эпитаксиального роста GaP на Si подложках до 600-750 °C, а также формирование структур GaP/Si с нуклеационным слоем GaP методом атомно-слоевого плазмохимического осаждения при температуре 380 °C", - сообщают разработчики.

Результаты научного исследования опубликованы в журнале Physica Status Solidi (a) – applications and materials science.
   79.079.0
Последние действия над темой
1 6 7 8 9 10 11 12

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru