Die stryd teen klimaatsverandering kan dalk vinniger word, maar dit lyk of groen energie silikon sonselle hul grense bereik.Die mees direkte manier om die omskakeling op die oomblik te maak, is met sonpanele, maar daar is ander redes waarom hulle die groot hoop op hernubare energie is.
Hul sleutelkomponent, silikon, is die tweede volopste stof op aarde na suurstof.Aangesien panele geplaas kan word waar die krag benodig word – op huise, fabrieke, kommersiële geboue, skepe, padvoertuie – is dit minder nodig om krag oor landskappe oor te dra;en massaproduksie beteken sonpanele is nou so goedkoop dat die ekonomie van die gebruik daarvan onomstootlik raak.
Volgens die Internasionale Energieagentskap se 2020-energievooruitsigverslag lewer sonpanele op sommige plekke die goedkoopste kommersiële elektrisiteit in die geskiedenis.
Selfs daardie tradisionele goggabeer "wat van wanneer dit donker of bewolk is?"word minder problematies danksy transformerende vooruitgang in bergingstegnologie.
Beweeg buite die perke van sonkrag
As jy 'n "maar" verwag, hier is dit: maar silikon sonpanele bereik die praktiese limiete van hul doeltreffendheid as gevolg van 'n paar redelik ongerieflike wette van fisika.Kommersiële silikon-sonselle is nou net sowat 20 persent doeltreffend (hoewel tot 28 persent in laboratoriumomgewings. Hulle praktiese limiet is 30 persent, wat beteken dat hulle slegs ongeveer 'n derde van die Son se ontvangde energie in elektrisiteit kan omskakel).
Tog sal 'n sonpaneel baie keer meer emissievrye energie in sy leeftyd produseer as wat in die vervaardiging daarvan gebruik is.
'n silikon/perovskiet-sonsel
Perovskite: die toekoms van hernubare energie
Soos silikon, is hierdie kristallyne stof fotoaktief, wat beteken dat wanneer dit deur lig getref word, elektrone in sy struktuur opgewonde genoeg raak om weg te breek van hul atome (hierdie vrystelling van elektrone is die basis van alle elektrisiteitsopwekking, van batterye tot kernkragsentrales) .Gegewe dat elektrisiteit in effek is, 'n kongalyn van elektrone, wanneer die los elektrone van silikon of perovskiet in 'n draad gekanaliseer word, is elektrisiteit die gevolg.
Perovskiet is 'n eenvoudige mengsel van soutoplossings wat verhit word tot tussen 100 en 200 grade om sy fotoaktiewe eienskappe vas te stel.
Soos ink, kan dit op oppervlaktes gedruk word, en dit is buigbaar op 'n manier wat stewige silikon nie is nie.Word gebruik teen 'n dikte van tot 500 keer minder as silikon, dit is ook super-lig en kan semi-deursigtig wees.Dit beteken dit kan op alle soorte oppervlaktes soos op fone en vensters toegepas word.Die ware opwinding is egter rondom perovskiet se energieproduksiepotensiaal.
Om perovskiet se grootste uitdaging te oorkom – agteruitgang
Die eerste perovskiet-toestelle in 2009 het net 3,8 persent van sonlig in elektrisiteit omgeskakel.Teen 2020 was doeltreffendheid 25,5 persent, naby silikon se laboratoriumrekord van 27,6 persent.Daar is 'n gevoel dat die doeltreffendheid daarvan binnekort 30 persent kan bereik.
As jy 'n 'maar' oor perovskiet verwag, wel, daar is 'n paar.'n Komponent van die perovskiet kristallyne rooster is lood.Die hoeveelheid is klein, maar die potensiële toksisiteit van lood beteken dat dit 'n oorweging is.Die werklike probleem is dat onbeskermde perovskiet maklik deur hitte, vog en humiditeit afbreek, anders as silikonpanele wat gereeld met 25 jaar waarborge verkoop word.
Silikon is beter in die hantering van lae-energie liggolwe, en perovskiet werk goed met hoër-energie sigbare lig.Perovskiet kan ook ingestel word om verskillende golflengtes van lig te absorbeer - rooi, groen, blou.Met noukeurige belyning van silikon en perovskiet, beteken dit dat elke sel meer van die ligspektrum in energie sal verander.
Die getalle is indrukwekkend: 'n enkele laag kan 33 persent doeltreffend wees;stapel twee selle, dit is 45 persent;drie lae sou 51 persent doeltreffendheid gee.Hierdie soort syfers, as dit kommersieel gerealiseer kan word, sal hernubare energie 'n rewolusie teweegbring.
Plaas tyd: Aug-12-2021