Znanost in tehnologija
Ocena novice: Vaša ocena:
Ocena 4.5 od 44 glasov Ocenite to novico!
Sončne celice
Trenutna generacija sončnih celic je že prišla do roba svojih zmogljivosti. Foto: BoBo

Dodaj v

Nova zlitina bi sončne celice lahko pognala čez 50-odstotno učinkovitost

Ekipi je uspelo rešiti zapleteno težavo
18. junij 2017 ob 13:09
Detroit - MMC RTV SLO

Znanstveniki univerze v Michiganu so razvili novo zlitino za uporabo v sončnih celicah, ki bi jih lahko naredila več kot dvakrat učinkovitejše, kot so zdaj.

Po poročanju portala IFLScience je nova zlitina zmes arzenika, galija, bizmuta in dušika, hkrati pa je za četrtino cenejša kot pred njo preizkušane zlitine. Po prepričanju raziskovalne ekipe je njihov material najcenejši na svetu, ki lahko absorbira infrardečo svetlobo.

Novi material bi se lahko uporabil v novi generaciji fotovoltaičnih celic, imenovanih koncentratorske celice, za katere se pričakuje, da bodo podvojile izkoristek glede na trenutne panele, ki zmorejo največ 25-odstotno učinkovitost in so že dosegli svoj cenovni in zmogljivostni rob.

Koncentratorske celice delujejo tako, da vsebujejo tri različne materiale, ki so naloženi drug nad drugega in tako lovijo tri različne valovne dolžine svetlobe. Največji izziv za raziskovalce pa je doslej predstavljal četrti sloj, ki bi lovil infrardečo svetlobo, saj mora biti poceni, stabilen, trpežen, njegova atomska struktura pa se mora ujemati s preostalimi tremi sloji.

Zlitina raziskovalcev iz Michigana vse te pogoje izpolnjuje. "Čarovnija ni beseda, ki bi jo raziskovalci materialov pogosto uporabili. Vendar smo se tako počutili, ko smo stvar končno naredili prav," je dosežek komentirala vodja laboratorija, ki je razvil zlitino, Rachel Goldman.

A. Č.
Prijavi napako
Komentarji
JBT
# 18.06.2017 ob 13:40
Bravo.
Upam na čim hitrejšo masovno proizvodnii.
Realistic
# 18.06.2017 ob 14:03
Neverjetno kako tehnično nepodkovan članek. Razjezil me je toliko, da sem se odločil registirati samo zato da lahko komentiram napake.
Torej material ki absorbira infrardečo svetlobo ne bo prinesel nekih velikih dodatnih izkoristov saj je infrardeče svetlobe relativno malo. Koliko jo je lahko vidimo na tej shemi
http://www.eternalsun.com/wp-content/uploads/2012/10/am15_spectrum3.p
ng
Gre za snočni spekter ko ta prepotuje 1,5 kratno debelino atmonfere oziroma če vpadajo snočni žarki pod kotom 50 stopinj.
Naslednja totalna neumonst ki ste jo napisali je kaj so koncetratorske celice. Tukaj gre za to da se nanje vodi koncentrirano svetlobo (z lečami ali ogledali) in ne za to da so večplastne. Običajo sicer so večplastne saj želimo čim večji izkoristek, ni pa to pravilo.
Nazadnje to odkritje ne nevem kakšna revolucija saj gre za samo še en galij-arzenidni material, ki kot vemo ima svoje probleme.
Tisti ki je napisal to članek naj ga bo sram.
umivalnik5
# 18.06.2017 ob 13:48
Trenutni "hot topic" na podrocju solarne tehnologije je material "perovskite" in ne to, kar tukaj pise. Ce bi novinar bil poznavalec bi prej napisal clanek o "perovskite solar cells", katere se v zadnjih letih izboljsujejo z neverjetno hitrostjo. To zadevo zgoraj je nemogoce komericalizirati, zaradi uporabe elementov, kot so As (strupen), Ga ter Bi.
Se vecjo moznost komercializacije imajo "dye sensitized solar cells", kot pa to.
JJstyle
# 18.06.2017 ob 14:01
Moderne termoelektrarne imajo okrog 40% termodinamični izkoristek. Če je tole s +50% izkoristkom in ceno sončnih celic res, sledi revolucija v energetiki. Naložba v Teš 6 izgleda iz dneva v dan manj racionalna.
neutrino
# 18.06.2017 ob 13:53
To, da je vsebuje arzenik ni nič kaj spodbudno... eden glavnih problemov sončnih celic (poleg izkoristka, ki pa se izboljšuje, in seveda cene) je, da se gre za eno najbolj umazanih industrij. Neverjetno veliko strupov se uporabi pri izdelavi in kasnejši predelavi sončnih celic. Na tem je treba še precej narediti.
Kolikor sploh tu gre - nisem kemik, tako da ne bom niti poskušal ugibati, koliko se tu da narediti te procese bolj okolju prijazne.
fruci
# 18.06.2017 ob 14:09
Arzenik je bel strupen prah.
Arzen je kemijski element (angl. arsenic), ki tudi ni nedolžen. (A. Č. popravi zapis v članku)
Vendar veliko strupenih snovi nosite vedno s seboj, npr. v telefonu, pa vas kaj dosti strupenost ne skrbi.
Zaenkrat vrhunske tehnologije še ne znamo povsem "ekološko pridelati".
paraBellum
# 18.06.2017 ob 16:54
mb128
Kakovostni sočni paneli so odporni proti toči.
NzA
# 18.06.2017 ob 13:59
@kralj matjaž

Kaj ima to veze z levičarji?

Lepo je videti, da se nekaj dela na razvoju obnovljivih virov, sicer bi bilo potrebno to panogo še bolj razširit, kljub temu je to udarec v obraz populističnemu Trumpu, ki zagovarja premogovno industrijo in tudi ostalim voditeljem, ki vidijo 2cm pred seboj.
bori
# 18.06.2017 ob 17:19
mb128, # 18.06.2017 ob 16:26
Arzenik.... Aja pardon, mi smo ja vsi večji ali manjši okoljevarstveniki. Sorry sem pozabil!
In potem pride toča....
Aja, še to. Kakšna zaščitna sredstva pa bodo imeli delavci pri proizvodnji teh novih celic?!

.. toča razbije..
.. pri množični uporabi teh panelov na vsaki strehi je še večji problem če pride do požara.. predvsem na večjih objektih.. že sedaj so plini tako strupeni, da gasilci raje pustijo poslopje zgoreti..
..malo smo prehiteli azbest.. in še marsikaj.. posledice pridejo..
.. bolj bi morali ceniti naravo in kakšno stvar predvideti dolgoročno, kam in kako z odpadki, ne pa od danes do jutri, saj bo že.. bodo drugi, ki so plačani počistili.. ampak so pomembne le bančne naložbe in sto svetlobnih let oddaljene galaksije, tv in kako bi delal, da ne bi nič delal.. Kakšno opremo bodo imeli delavci pri proizvodnji celic in v lakirnicah.. in kaj bomo jedli, da se bomo poceni vozili in pokazali svojega sijočega konjička s satelitsko uzdo.
CicaMicaŠpica
# 18.06.2017 ob 17:28
Kdor je spisal in opomembil tale članek, ne ve zadosti o PV in razvoju, ki se zlasti oddaljuje od nevarnih in redkih snovi. Tretja generacija PV celic posnema fotosintezo, lovi svetlobo v senci, osnovni material so nano delci TiO...
Z malo raziskovanja najdeš veliko informacij na spletu.
paraBellum
# 18.06.2017 ob 15:35
JJstyle

# 18.06.2017 ob 14:20
Žal za veliko tehnologij velja, da so potencialno nevarne. Varčne žarnice na primer vsebujejo živo srebro, ki lahko v primeru razbitja sijalke in dolgotrajnega vdihavanja poškoduje centralni živčni sistem in ledvice. Tudi dolgoročna izpostavljenost elektromagnetnemu valovanju sijalk je lahko potencialno škodljiva, pa jih kljub temu množično uporabljamo. Včasih pač moramo izbrati manjše zlo.


Klasična CFL žarnica vsebuje 3 - 5 mg živega srebra. Za primerjavo ima termometer 0,3 - 0,5 gramov živega srebra (100 x več). Uporaba CFL žarnic pravzaprav zmanjšuje izpuste živega srebra ker zaradi manjše porabe energije porabimo manj premoga. Premog namreč vsebuje cca 0,1 ppm živega srebra.

Sicer pa so CFL žarnice na poti v zgodovino, saj jih hitro nadomešča LED tehnologija.
pinko_palinko
# 18.06.2017 ob 18:34
Še en "strokoven prispevek"...
Zavedam se, da je novinarsko delo zelo ne hvaležno. Pogosto novinarji pokrivajo področja o katerih ne vedo dovolj, potem pa še prevod in skropucalo je tu.
Ko se ne mudi z objavo (kot v tem primeru), bi novinar lahko prispevek poslal v recenzijo komu od strokovnih komentatorjev. Za ustrezen bonus bi mogoče kdo to sprejel.
janezi
# 18.06.2017 ob 14:40
Pa ne že spet ZDA.Pa a ti nimajo meja v podjetnosti ? Kje so ostali ?
paraBellum
# 18.06.2017 ob 15:02
umivalnik5

# 18.06.2017 ob 13:48
To zadevo zgoraj je nemogoce komericalizirati, zaradi uporabe elementov, kot so As (strupen), Ga ter Bi.
Se vecjo moznost komercializacije imajo "dye sensitized solar cells", kot pa to.


Mogoče pristotnost teh elementov ni problematična. Recimo iPhone vsebije 46 elementov, med drugim tudi (strupen) arzen. Arzen se namreč uporablja v RF integriranih vezjih kot substrat v obliki GaAs polprevodnika. Če pa ciljaš na to, da je teh elementov (Ga Bi As) v zemljini skorji premalo za masovno proizvodnjo solarnih panelov, imaš pa mogoče prav. V bistvu je odvisno koliko teh elementov potrebujejo za kvadratni meter panela.
rubin
# 18.06.2017 ob 13:41
Univerza Michigana je ameriška javna raziskovalna univerza s sedežem v mestu Ann Arbor v zvezni državi Michigan. Wikipedija
Komrntatorček, javna univerza da kej odkrije? To more biti hud udarec tvoji ideologiji...
MAN0
# 18.06.2017 ob 21:10
buco15
# 18.06.2017 ob 20:49
A brez subvencij?
pozitivc
# 18.06.2017 ob 18:26
vsa čast, če je to res...
JJstyle
# 18.06.2017 ob 14:20
Žal za veliko tehnologij velja, da so potencialno nevarne. Varčne žarnice na primer vsebujejo živo srebro, ki lahko v primeru razbitja sijalke in dolgotrajnega vdihavanja poškoduje centralni živčni sistem in ledvice. Tudi dolgoročna izpostavljenost elektromagnetnemu valovanju sijalk je lahko potencialno škodljiva, pa jih kljub temu množično uporabljamo. Včasih pač moramo izbrati manjše zlo.
paraBellum
# 20.06.2017 ob 14:04
mb128
# 18.06.2017 ob 17:02
Steklo pa je iz safirja mar ne?!
Sicer pa le zakaj bi se sekirali zaradi arzenika. Svojčas, vsaj kolikor je meni znano, so ga uporabljali za lajšanje čisto določenih tegob.
Jupi, manj obiskov pri zdravniku, manj bo trpela zdravstvena blagajna!
Jep, čisto vsaka stvar je za nekaj dobra, če je še zelena po vrhu pa še toliko bolje!


Ni potrebno da je s safirja. S primerno toplotno in kemično obdelavo lahko steklu močno povečamo trdnost. Klasično se te postopke poslužujejo pri izdelavi avtomobilskih stekel, ekstremni primer pa je recimo kaplja princa Ruperta.
HOR
# 19.06.2017 ob 20:06
@JJstyle
# 18.06.2017 ob 14:20

"...Tudi dolgoročna izpostavljenost elektromagnetnemu valovanju sijalk je lahko potencialno škodljiva, pa jih kljub temu množično uporabljamo. Včasih pač moramo izbrati manjše zlo..."

Včasih pač moramo izbrati manjše zlo, zato pa se je zgradil TEŠ6, saj je bil in je še manjše (stroškovno) zlo od uvoza ali enakovredne količine elektrike iz OVE sonca/vetra.
Enako do nadalnjega velja za podaljšanje obratovanja JEK in celo za izgradnjo nove nuklearke.

Pa ne mešat k ceni TEŠ6 nekaj sto milijonov korupcije, ki ne spada v zgodbo energije ampak kriminala.
Kar pa je lahko mimogrede prisotno tudi pri državnih projektih OVE...
veselo-na-delo
# 19.06.2017 ob 12:43
Lepo in prav, je pa problem spet nekaj nekaj?
Kam s to odpadno tehniko po izteku življenske dobe, ker so tu izredno nevarne sestavine, bo to nakoncu romalo nekomu v skladišče pozneje pa zajame to skladišče spet kaki velik požar, kot je to bilo zdaj ne dolgo nazaj, pa smo vsi zastrupljeni s temi težkimi kovinami in tekočinami.
Nevem nisem več siguren na to, kje se kaj skladišči da je 100% varno.
Je pa dejstvo da zadnja leta, ko se vedno bolj forsira in varčuje, se v električne naprave začne vgrajevati tako nevarne snovi, da že pri nepravilni uporabi ogrozi samega uporabnika in okolje.
buco15
# 18.06.2017 ob 20:49
Kdo je tak modrec da pravi da so paneli dragi? Povejte mi se kaksno investicijo ki se povrne najkasneje v 10 letih?
aktivist
# 18.06.2017 ob 15:04
ZDA v srednji vek. Evropa naprej z zeleno energijo
Ori
# 18.06.2017 ob 13:45
Ponovno nevaren odpadek?
MZ
# 20.06.2017 ob 08:26

JJstyle
# 18.06.2017 ob 14:01

Moderne termoelektrarne imajo okrog 40% termodinamični izkoristek. Če je tole s +50% izkoristkom in ceno sončnih celic res, sledi revolucija v energetiki. Naložba v Teš 6 izgleda iz dneva v dan manj racionalna.


Revolucija res, ampak še vedno je treba imeti stabilen vir za nočni čas ali takrat, ko sonca ni dovolj.

Je pa res, da v ta revolucionarni material ne smemo preveč upati, ker se najbrž še dolgo ne bo znašel v široki uporabi. Lahko bo imel celo kakšne posebnosti, ki bodo podražile serijsko proizvodnjo in si ga bodo lep čas lahko privoščili samo tisti z denarjem (npr. vojska).
Iz podobnih razlogov tudi mikročipi iz galijevega arzenida še niso množično uporabljeni, čeprav material izkazuje prednost pred silicijem.
HOR
# 19.06.2017 ob 20:32
@NzA
# 18.06.2017 ob 13:59

"...Lepo je videti, da se nekaj dela na razvoju obnovljivih virov, sicer bi bilo potrebno to panogo še bolj razširit, kljub temu je to udarec v obraz populističnemu Trumpu, ki zagovarja premogovno industrijo in tudi ostalim voditeljem, ki vidijo 2cm pred seboj..."


Največ sta do sedaj investirala v čisto energijo Kitajska in ZDA. Kitajska pa je hkrati država z največjo porabo in visoko rastjo porabe premoga vsaj do 2050, medtem, ko v ZDA zaenkrat cenejši domači plin (fraking) izpodriva premog ne glede na pristope k klimatskim sporazumom ali ne...

Ima pa ZDA največje znane zaloge premoga na svetu in seveda jih bodo dolgoročno pokurili ali pa prodali Azijcem...
HOR
# 19.06.2017 ob 20:00
@JJstyle
# 18.06.2017 ob 14:01

"...Moderne termoelektrarne imajo okrog 40% termodinamični izkoristek. Če je tole s +50% izkoristkom in ceno sončnih celic res, sledi revolucija v energetiki. Naložba v Teš 6 izgleda iz dneva v dan manj racionalna.
Naložba v Teš 6 izgleda iz dneva v dan manj racionalna...."


Naložba TEŠ6 je zaradi amortizacije iz dneva vdan bolj racionalna, to pa podpira tudi dejstvo, da bi nas uvoz ali OVE sonca/vetra takrat in še sedaj stala precej več.

Že zdaj se plačuje na računu za elektriko dodatno nekaj € za nove OVE (v glavnem solar) za praktično zanemarliv % solar elektrike v Slo, medtem, ko se je za TEŠ6 zahteval samo dodaten 1€ za ca tretjino elektrike v SLO, kar lepo izraža razmerje med ceno in učinkovitostjo, ki jo lahko popravi le precej nižja cena fotovoltaičnih kolektorjev kljub mogoče v široki praksi 45% izkoristku, ki ga pa še ni v široki uporabi.
HOR
# 19.06.2017 ob 19:50
JJstyle
# 18.06.2017 ob 13:49

"... Končno je prišel čas, da gredo fosilna goriva v pozabo..."


Ta čas še ni prišel, bo pa prišel, ko jih bo zmanjkalo ali pa bodo predraga. Takrat jih bodo pa precej zamenjali z radioaktivnimi viri energije...

Vsaj do leta 2050 se bo poraba fosilnih goriv še samo višala, do takrat pa bodo verjetno nove tehnologije OVE ravno dovolj cenejše, da bodo pripravljene za bolj množično uporabo...
Zdaj solarna energija predstavlja zanemarljiv % svetovnega vira energij (oziroma ta ne znaša niti 1 %...), vetrna pa ca 1 %.
RogergR
# 18.06.2017 ob 15:52
Včasih je korak nazaj korak naprej...
gremyus
# 18.06.2017 ob 14:34
Obstaja nekaj, čemur se reče: zakon o ohranitvi kompleksnosti. Tudi če dosežejo ne vem kakšno učinkovitost, proizvodnja fotovoltaike generira veliko strupenih snovi v okolju. Torej ali uporabljamo to ali pa alternative, okolju škodujemo na max. Dons mora pač vsak imet malo manj kot svojo nuklearko doma, tolk smo požrešni in vse jemljemo kot samoumevno. Sicer pa so materiali za proizvodnjo fotovoltaike omejeni v svetu, tako da iz te moke niti ne bo kakšnih konkretnih hrenovk. Vse skupaj ima bolj kot ne nek cool faktor, kot pa kakšna resna masovna proizvodnja energije za nacije po svetu, ki bi nadomestila ustaljene načine.
bad brains
# 18.06.2017 ob 21:30
planet1, meni se bolj zdi, da njihova (USA) valuta temelji na znanju.
planet1
# 18.06.2017 ob 18:33
janezi

Nevem, mogoce zato ker njihova valuta stoji na nafti?
janezi
# 18.06.2017 ob 17:38
Kar nekaj jih kritizira ZDA zaradi odstopa od okoljevar. sporazuma.Kot prvo si bodo ZDA izpogajale bolj fer sporazum.Obama je živel od državnega denarja ne biznisa pristal na katasrofalen sporazum.Kitajci so bili pa prisiljeni v naravovarstvo v dokaj blag sporazum.Imajo totalno vse zastrupljeno,pač v želji prehiteti vse druge in zagospodariti svetu.Glej njihovo domovinsko vzgojo !
Še vedno pa ZDA delajo na zeleni tehnologiji,zakaj pa ne bi ??
JJstyle
# 18.06.2017 ob 13:49
Hvala znanstvenikom! Končno je prišel čas, da gredo fosilna goriva v pozabo.
mb128
# 18.06.2017 ob 16:26
Arzenik.... Aja pardon, mi smo ja vsi večji ali manjši okoljevarstveniki. Sorry sem pozabil!
In potem pride toča....
Aja, še to. Kakšna zaščitna sredstva pa bodo imeli delavci pri proizvodnji teh novih celic?!
politik kritik
# 18.06.2017 ob 14:01
"Novi material bi se lahko uporabil v novi generaciji fotovoltaičnih celic"

Bo ja, čez 20 let. Za sedaj pa gre patent lepo počivat v predal za nekaj časa....
mb128
# 18.06.2017 ob 17:02
paraBellum
Steklo pa je iz safirja mar ne?!
Sicer pa le zakaj bi se sekirali zaradi arzenika. Svojčas, vsaj kolikor je meni znano, so ga uporabljali za lajšanje čisto določenih tegob.
Jupi, manj obiskov pri zdravniku, manj bo trpela zdravstvena blagajna!
Jep, čisto vsaka stvar je za nekaj dobra, če je še zelena po vrhu pa še toliko bolje!
Kazalo