Saubere Stromversorgung
Veröffentlicht auf 16. Juli 2020 |
von Tina Casey
16. Juli 2020 durch Tina Casey
Solarzellen wogen mit atemberaubenden 300 US-Dollar pro Watt, als sie 1956 zum ersten Mal auf den Markt kamen. Wer hätte gedacht, dass diese teuren Kugeln eines Tages in den einstelligen Bereich fallen und mächtige Königskohle aus dem Energieerzeugungsmarkt vertreiben würden? Nun, sie sind es und fossiles Gas ist der nächste Domino, der den Planeten tötet. Wer immer noch glaubt, dass Gas eine Chance hat, sollte sich über die neuesten Nachrichten zu kostengünstigen Perowskit-Solarzellen informieren.
Perowskit-Solarzellen haben einen weiteren Meilenstein mit einer neuen rekordverdächtigen Umwandlungseffizienz auf einer großen Oberfläche erreicht (Foto beschnitten, via NTU).
Was ist das mit Perowskit-Solarzellen?
Um die Dinge ins rechte Licht zu rücken, kosten allein Sonnenkollektoren 300 US-Dollar pro Watt Als 1956 die erste kommerzielle Version in die Regale kam, war das nur für das Panel. Die Installation an einem Ort kostet extra.
Jetzt, 74 Jahre später, kosten Sonnenkollektoren nur noch 50 Cent pro Watt, und Sie können Ihr gesamtes Dach damit für durchschnittliche Kosten von pfeffern weniger als $ 3,00 pro Wattvollständig installiert. Dazu gehören die Solarmodule und die gesamte andere Hardware sowie der Netzanschluss und die erforderlichen Genehmigungen sowie die Kosten Ihres Installateurs für Arbeit, Marketing, Verwaltung und was nicht.
Bei 50 Cent pro Watt würde man meinen, dass Solarzellen eine Verschnaufpause einlegen können, um noch kostengünstiger zu werden. Die „harten“ Kosten einer Solaranlage machen jedoch immer noch etwa 35% der Gesamtkosten aus. Solarzellen auf das billigste Niveau zu bringen, ist immer noch ein Messingring, den man im Hinblick auf die F & E-Dollars erreichen sollte.
Bisher wurden all diese Kostensenkungsmaßnahmen auf der Grundlage der Siliziumtechnologie durchgeführt. Auf der Fertigungsseite ist es jedoch schwierig, mit Silizium zu arbeiten, und das fertige Produkt ist steif, schwer und sperrig.
Hier kommt Perowskit Solar ins Spiel. Perowskit bezieht sich auf eine Klasse von Kristallen, die synthetisch gezüchtet werden können und relativ niedrige Kosten verursachen. Darüber hinaus kann eine Perowskitlösung auf eine dünne, flexible und leichte Oberfläche gesprüht oder gedruckt werden, was bedeutet, dass im Herstellungsprozess Roll-to-Roll-Druck und andere herkömmliche, kostengünstige Verfahren eingesetzt werden können.
Dies bedeutet auch, dass Perowskit-Solarzellen ein viel breiteres Anwendungsspektrum bieten können, darunter unter anderem gebäudeintegrierte Solarenergie sowie das aufstrebende Gebiet der fahrzeugintegrierten Solarenergie.
Die neuesten Nachrichten über Perowskit-Solarzellen: Größenangelegenheiten
Wenn Sie Ihre Perowskite kennen, wissen Sie, dass die Perowskit-Technologie noch einige große Hürden zu überwinden hat. CleanTechnica hat das Problem der Perowskit-Stabilität verfolgt, aber wir haben das Problem der Größe irgendwie übersehen, und hier kommen die neuesten Forschungsergebnisse ins Spiel.
Wie von einem Wissenschaftlerteam der Nanyang Technological University in Singapur beschrieben, konzentrierten sich die Forschungsanstrengungen bisher auf Leistungsrekorde aufstellen auf einer Skala von "viel weniger" als einem Quadratzentimeter. Die Solarzellen verlieren in größerem Maßstab an Effizienz.
Also versuchte das NTU-Team etwas anderes. Anstatt ein herkömmliches Schleuderbeschichtungsverfahren zur Herstellung ihrer neuen Perovksit-Solarzelle zu verwenden, verwendeten sie ein anderes Beschichtungsverfahren, das als thermische Co-Verdampfung bezeichnet wird und üblicherweise in einer Vielzahl von Produkten einschließlich organischer LED-Fernseher verwendet wird.
Das Ergebnis war ein Mini-Modul von 21 Quadratzentimetern mit einer Umwandlungseffizienz von 18,1%, ein Rekordbrecher in dieser Größenordnung nach NTU.
Sie erreichten auch 19% im kleineren Maßstab von einem Quadratzentimeter und schnitten sogar noch besser bei 20,28% für 0,16 Quadratzentimeter ab.
Für Bonuspunkte stellten sie auch fest, dass sie die neuen Solarzellen ohne Effizienzverlust in verschiedenen Farben herstellen konnten, was Architekten und Autodesignern eine völlig neue Auswahl an Optionen bieten würde.
Sie können alle Details aus dem Tagebuch abrufen Joule unter dem Titel, "Hocheffiziente thermisch co-verdampfte Perowskit-Solarzellen und Mini-Module.„
Solarzellen, die mit Windkraft den Hals des Erdgases durchatmen
Ein weiterer im Bereich der Perowskit-Solarzellen zu berücksichtigender Aspekt ist die potenzielle Rolle der Technologie beim Bau von Hybrid-Wind-Solar-Kraftwerken. Die Wind-Solar-Kombination ist zwar schwierig zu konstruieren, nutzt jedoch die Sonne am Tag und den Wind in der Nacht voll aus und minimiert gleichzeitig die Kosten für die Energiespeicherung.
Die Idee setzt sich hier und da durch. In Minnesota läuft ein einzigartiges Projekt, und in Oklahoma nimmt ein ähnliches Wind-Solar-Hybridkraftwerk Gestalt an.
Wenn alles nach Plan verläuft, werden beide Projekte zeigen, dass erneuerbare Energien neben dem Abbau von Kohle auch kostenpflichtig mit fossilen Gasen konkurrieren können.
Beide Projekte stehen auch unter dem Dach von Versorgungsunternehmen, die unter dem Dach der ländlichen elektrischen Genossenschaft zusammengefasst sind, was kein Zufall ist. Aufgrund ihres einzigartigen regulatorischen Status haben RECs mehr Flexibilität für Innovationen, wenn ihre Tarifzahler davon profitieren.
Hier wird es also interessant. Obwohl viele RECs eine beträchtliche Menge städtischer und vorstädtischer Gebiete abdecken, umfassen sie auch große Teile von Freiflächen und Ackerland, was das Problem der konkurrierenden Landnutzung für die Solarindustrie aufwirft.
Das aufstrebende Gebiet der Agrivoltaik kann teilweise zur Lösung dieses Problems beitragen. Dabei werden Reihen herkömmlicher Sonnenkollektoren einige Meter über dem Boden angehoben, um Weideflächen, Bestäuberlebensräume und andere landwirtschaftliche Nutzungen darunter zu ermöglichen.
Mit der leichten Perowskit-Technologie könnten die Optionen für Solaranlagen von Ackerland auf Ackerland wie Scheunen und Silos verlagert werden.
Windturbinentürme werden auf Farmen im ganzen Land zu einem vertrauten Element, sodass dies eine weitere Option für die Anwendung von Perowskit sein könnte.
Tatsächlich scheint es erst gestern gewesen zu sein, als wir einen Ausflug nach Westen unternommen haben, um den Windturbinenturm „Space Frame“ von GE zu besichtigen, der eine aktualisierte Version des altmodischen Gitteransatzes für den Bau hoher Türme wie des Eiffelturms war.
Der Space-Frame-Ansatz löste einige technologische Probleme bei der Gitterkonstruktion. GE deckte das Ganze auch mit leichten Verkleidungen ab, um die Ästhetik zu verbessern und um zu verhindern, dass Vögel auf dem Gitter sitzen.
Das übergeordnete Ziel des Space Frame war es, die Art von hohen, höheren und höchsten Windturbinentürmen zu bauen, die es der Turbine ermöglichen, optimale Windressourcen hoch über dem Boden zu erreichen.
Fügen Sie all diesen Verkleidungen eine Beschichtung aus Perowskit-Solarzellen hinzu, und Bob ist Ihr Onkel.
Oh warte, diese Reise war zurück im Jahr 2014. Wie die Zeit vergeht. Im nächsten Jahr vergoldete GE die Energieumwandlungslilie, indem er die Gondel und die Innenlängen der Turbinenschaufeln ebenfalls mit einer Verkleidung bedeckte.
Also mehr Möglichkeiten für eine Perowskitbeschichtung.
Der Space Frame und die Gondelverkleidung haben die nicht überschritten CleanTechnica Radar seitdem, und es gibt keinen Blick von die GE-Website entweder. Wenn sie die Ideen zurückstellen würden, wäre jetzt vielleicht ein guter Zeitpunkt, sie abzuwischen.
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Foto (beschnitten): „Die Nutzung der vorhandenen Industriemethode bringt Perowskite einen Schritt näher an der Marktakzeptanz “über NTU.
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Über den Autor
Tina Casey ist spezialisiert auf militärische und unternehmerische Nachhaltigkeit, fortschrittliche Technologie, aufkommende Materialien, Biokraftstoffe sowie Wasser- und Abwasserprobleme. Die Artikel von Tina werden häufig auf Reuters, Scientific American und vielen anderen Websites erneut veröffentlicht. Die geäußerten Ansichten sind ihre eigenen. Folgen Sie ihr auf Twitter @ TinaMCasey und Google+.