Sleutel wegneemetes
- Navorsers in Australië het 'n spesiale semi-deursigtige sonsel ontwikkel.
- Dit is effens minder doeltreffend as tradisionele sonpanele, maar laat genoeg lig in om as 'n venster gebruik te word.
- Die navorsers wil hierdie semi-deursigtige elektrisiteit-genererende vensters in wolkekrabbers installeer wat gewoonlik nie dakspasie vir tradisionele sonpanele het nie.
Navorsers het 'n innoverende oplossing bedink om stedelike oogsere in skoon energie-opwekkers te verander.
'n Span Australiese navorsers het semi-deursigtige sonselle geskep wat hulle eendag kan toelaat dat wolkekrabbers hul eie krag opwek. Die deursigtige sonselle word gemaak van perovskiet-selle, wat dikwels as die toekoms van sonselle beskou word.
“Hierdie werk bied 'n groot stap vorentoe in die rigting van die verwesenliking van hoë doeltreffendheid en stabiele perovskiet-toestelle wat as sonkragvensters ontplooi kan word om te vervul wat 'n grootliks onbenutte markgeleentheid is,” Professor Jacek Jasieniak van die Departement Materiaalwetenskap en Ingenieurswese by Monash-universiteit, in 'n universiteitspersverklaring gesê.
Aangedrewe Windows
Kristallyne silikon is al dekades lank die beste keuse vir die bou van sonpanele. Navorsers het egter na alternatiewe gesoek, hoofsaaklik as gevolg van die duur en intensiewe proses om silikon-gebaseerde sonpanele te skep.
Perovskiet-sonselle het na vore gekom as 'n belowende alternatief. Perovskiet kry sy naam vir sy besondere kristalstruktuur. Duitse wetenskaplike Gustav Rose het dit in 1839 ontdek. Perovskiete is maklik om te sintetiseer, en hul kenmerkende struktuur maak hulle uiters doeltreffend as fotovoltaïese (PV) om sonlig in krag om te skakel.
Bou hierop voort, het die span navorsers van die LNR-sentrum vir uitnemendheid in opwindingwetenskap onder leiding van professor Jasieniak perovskiet-selle geskep met 'n omskakelingsdoeltreffendheid van 15.5 persent, terwyl meer as 20 persent sigbare lig deurgelaat word. Om dit in perspektief te plaas, het silikonselle op die dak gewoonlik 'n doeltreffendheid van ongeveer 20 persent.
In 2020 het dieselfde groep navorsers semi-deursigtige perovskiet-sonselle vervaardig met 'n 17 persent kragomskakelingsdoeltreffendheid en kon 10 persent van sigbare lig deurlaat.
Terwyl die kragomskakelingsdoeltreffendheid in die jongste navorsing 'n paar kerwe laer is as die span se vorige resultate, het die hoeveelheid sigbare lig wat die nuwe materiaal laat deurgaan verdubbel. Die navorsers voer aan dit sal hul potensiaal vir gebruik in 'n wye reeks werklike toepassings aansienlik verhoog.
"[Semi-deursigtige sonselle] het aansienlike aandag getrek in die gebou-geïntegreerde fotovoltaïese (BIPV) mark, aangesien dit die beskikbare oppervlakte wat gebruik kan word om elektrisiteit in 'n stedelike omgewing op te wek, aansienlik vergroot, " let wel. die navorsers. "Verder het hulle ook die voordeel om invallende hittetoename in geboue te verminder deur sonlig gedeeltelik te absorbeer en te weerkaats."
Een Stap Nader
Nog 'n verbetering in die perovskiet-sonselle wat as deel van die jongste navorsing geskep is, is die langtermynstabiliteit wanneer dit getoets word vir deurlopende beligting en verhitting, wat die navorsers besef die toestande naboots wat die materiaal in die werklike wêreld sou teëkom.
Geboue word nie tans gebou om energie-genererende fasades te akkommodeer nie.
"Die onderliggende wetenskap werk, en die konsep is fantasties, veral vir geboue met groot glasfasades en relatief min dakspasie beskikbaar vir konvensionele silikonfotovoltaïese," het dr. James O'Shea, medeprofessor en leser in fisika. Skool vir Fisika en Sterrekunde en Universiteit van Nottingham Energy Institute, het in 'n e-pos aan Lifewire gesê.
Lance Wheeler, 'n personeelwetenskaplike by National Renewable Energy Laboratory (NREL), is ook opgewonde oor die ontwikkeling. "Die doeltreffendheid en deursigtigheid statistieke van perovskiet PV vensters bly styg en kan lei tot werklike impak," Wheeler het Lifewire per e-pos gesê.
Wheeler het egter daarop gewys dat verskeie gebiede bykomend tot doeltreffendheid en deursigtigheid aangespreek moet word voordat ons sien dat hierdie semi-deursigtige PV-vensters alomteenwoordig ontplooi word.
Om mee te begin, sal hulle 'n esteties aanvaarbare kleur moet aanneem. Wheeler het gesê Perovskiet-selle is geel, oranje of rooi, en daar moet 'n bykomende laag wees om die kleur na neutrale grys of subtiele blou en groen te verander, wat die algemeenste vir vensters is.
Wheeler het ook erken dat hoewel perovskiet-materiale 'n lang pad gevorder het in terme van duursaamheid, is gebou-geïntegreerde toepassings selfs meer veeleisend as sonkrag op die dak of nutsskaal, aangesien mislukking en vervanging duurder en ontwrigtend vir inwoners is.
Dr. O'Shea het voorgestel dat perovskiet-sonselle moontlik in tandem met tradisionele silikon gebruik kan word om hibriedeselle met groter doeltreffendheid te maak. Hy is vol vertroue dat die ontwikkeling van die sonkragvensters sal help om die volwassenheid van die perovskiet-sonseltegnologie te bevorder, wat sal lei tot hul groter aanvaarding in die komende jare.
"Geboue word nie tans gebou om energie-genererende fasades te akkommodeer nie," het Wheeler uitgewys. “Daar moet opvoeding en verandering aan die konstruksiebedryf wees voordat dit op groot skaal gebeur.”
