Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanoenergy

De Onderzoekers die van Argonne Nieuwe ZonneTechnologieën als deel van het Initiatief van de Energie Onderzoeken

Published on February 22, 2010 at 6:00 PM

Aangespoord door globale ontwikkeling en bevolkingstoename, zouden de de energiebehoeften van de wereld tegen 2050 moeten verdubbelen. De beste oplossing om deze komende vraag te ontmoeten is een energiemengeling die grootmoedige hoeveelheden vernieuwbare energiebronnen zoals zonne, wind en biofuels, evenals kernenergie en fossiele brandstoffen omvat.

Van de vele opties, vertegenwoordigt de zon de overvloedigste vernieuwbare energiebron. Zijn stralen hebben een potentiële levering die de globale vraag vandaag naar energie en naar de nabije toekomst verkleint. Nochtans, moeten de kosten om zonlicht in bruikbare elektriciteit, hitte of brandstof om te zetten radicaal worden gedrukt om dit potentieel te ontsluiten. En dat kan slechts door de ontwikkeling van technologieën worden verwezenlijkt die goedkoop, hoogst scalable en gebaseerd zijn op overvloedig bronmateriaal.

Dozens onderzoekers bij het Nationale Laboratorium van Argonne van het Ministerie (DOE) van de V.S. van Energie onderzoeken nieuwe zonnetechnologieën als deel van zijn Initiatief van de Alternatieve Energie & van de Efficiency. Het initiatief poogt revolutionaire vooruitgang naar het gebruik op grote schaal van zonne-energie te bereiken door fundamenteel en toegepast onderzoek samen te voegen dat door samenwerking met de industrie en andere onderzoekorganisaties wordt gesteund.

Behandelt het de zonne-energieonderzoek van Argonne vier specifieke gebieden: volgende-generatie photovoltaic technologieën zoals organische, hybride en kleurstof-gevoelig gemaakte zonnecellen; transparante leiders die op 3-D photovoltaics worden gedeponeerd; concentrerend zonlicht; en systeemanalyse.

De Huidige photovoltaic technologieën presteren goed, maar hun kosten zijn te hoog direct met fossiele brandstoffen te concurreren. Zonder significante overheidssubsidies, de stijgende verbeteringen aan deze technologieën niet lagere kosten genoeg zullen om netpariteit te bereiken, waar de kosten aan of lager gelijk zijn dan brandende steenkool, bijvoorbeeld.

De technologieën van de volgende-Generatie met potentieel voor zeer goedkope productie zijn nodig. De Organische, hybride en kleurstof-gevoelig gemaakte zonnecellen zijn onder het beloven van deze goedkope opties. De Basis wetenschap is nodig om en deze materialen, en toegepaste wetenschap te begrijpen om prestaties en schaal te optimaliseren omhoog de vervaardiging van apparaten te ontwerpen, samen te stellen die op deze materialen worden gebaseerd. Voorts zal de systeemanalyse inzicht verstrekken in hoe de complexe interactie van kwesties zoals veranderlijkheid van zonneschijn, geografische en middelfactoren, regelgeving en economie de marktpenetratie van deze technologieën zal beïnvloeden.

Het Licht moet in één kant van een zonnecel binnengaan, en die partij moet ook dienen als elektrode voor het apparaat aan functie-zodat zijn de transparante leiders een essentiële component van vrijwel alle zonnecellen. Het het tinoxyde van het Indium is het werkpaard van transparante leiders in de apparaten van vandaag. Maar de het indiumlevering van de wereld is beperkt, zodat zijn de alternatieven nodig om het vereiste bedrag te verminderen of het totaal te elimineren. Argonne heeft een team van deskundigen in een techniek genoemd atoomlaagdeposito (ALD) dat uiterst dunne lagen transparante leiders kan voorbereiden.

ALD verstrekt ook volkomen conforme dekking, zelfs op hoogst driedimensionele materialen zoals vereist die voor kleurstof-gevoelig gemaakte zonnecellen. Het Gebruiken van ALD zal om het oxyde van het indiumtin te deponeren prestaties verbeteren en zal de kosten van volgende-generatiephotovoltaics drukken. Het Uitbreiden van deze techniek tot alternatieve, aarde-overvloedige transparante leiders zal ons uiteindelijk brengen dichter bij het vervaardigen van efficiënte zonne-energieapparaten op massieve schaal.

Het Zonlicht is rijkelijk maar diffuus. Een Andere route aan het verminderen van de kosten om zonne-energie te vangen moet goedkope materialen gebruiken om zonlicht van een groot gebied te verzamelen. Dit licht wordt geleid of aan een kleine, krachtige zonnecel of aan een vloeistof die de thermische energie naar stoomturbines overbrengt die elektriciteit produceren. Argonne heeft een programma dat lichtende zonneconcentrators voor de eerste benadering ontwikkelt die in een brede verscheidenheid van klimaten en een ander programma bestuderend de geavanceerde vloeistoffen van de hitteoverdracht voor de tweede zal functioneren, dat het best in gebieden met overvloedige zonneschijn presteert. Omdat talrijke factoren de commerciële uitvoerbaarheid van deze technologieën konden beïnvloeden, zal de systeemanalyse essentiële richting betreffende apparatendoelstellingen en aangewezen markten verstrekken.

Argonne ook onderzoekt in detail het milieueffect van het verschuiven naar nieuwe zonne-energietechnologieën op op grote schaal en het onderzoeken van hoe de consumenten aan deze technologieën zullen antwoorden.

Photovoltaics en geconcentreerde zonnemachtsgreep de belofte van het inluiden van een nieuwe energieeconomie voor het elektriciteitsnet. Het Verheugen zich op zelfs verder, wordend zonlicht chemische brandstoffen is een het opwekken route het vervangen van fossiele brandstoffen in de vervoerssector; het laboratorium legt de grondslag om dit doel aan te pakken, ook.

Vertegenwoordigt de geïntegreerde benadering van Argonne van zonne-energieonderzoek een nieuwe manier om de uitdagingen te richten verbonden aan het verplaatsen van globale energiegeneratie vanaf fossiele brandstoffen om een schone, veilige en vrijwel onbegrensde levering van energie in de toekomst te verstrekken.

Last Update: 13. January 2012 04:55

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit