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

Аргоннской Исследователи Исследуя Новые солнечные технологии как часть энергетическая инициатива

Published on February 22, 2010 at 6:00 PM

Вдохновленные глобального развития и роста численности населения, мировые энергетические потребности, как ожидается, удвоится к 2050 году. Лучшее решение для удовлетворения этого спроса ближайшие энергетическом балансе, который включает в себя щедрое количество возобновляемых источников энергии, таких как энергия солнца, ветра и биотоплива, а также ядерного топлива и энергии ископаемого топлива.

Из многих вариантов, солнце представляет самый распространенный возобновляемый источник энергии. Его лучи имеют потенциальное предложение, что карлики мирового спроса на энергоносители сегодня и в обозримом будущем. Тем не менее, расходы на преобразовании солнечного света в полезную электроэнергию, тепло или топливо должно быть радикально уменьшено до реализации этого потенциала. И это может быть достигнуто только через развитие технологий, которые являются недорогой, масштабируемой и на основе материалов обильный источник.

Десятки исследователей из департамента США (DOE) Аргонн энергетики Национальной лаборатории изучают новые солнечные технологии в рамках своей инициативы альтернативной энергии и энергоэффективности. Инициатива направлена ​​на достижение революционных достижений в направлении широкомасштабного использования солнечной энергии путем объединения фундаментальных и прикладных исследований, который поддерживается сотрудничество с промышленностью и другими исследовательскими организациями.

Исследования солнечной энергии Аргонна охватывает четыре конкретных областях: следующее поколение фотоэлектрических технологий, таких как органические, гибридных и сенсибилизированные красителем солнечные элементы; прозрачных проводников, нанесенных на 3-D фотоэлектрические; концентрации солнечного света, и системный анализ.

Текущий фотогальванических технологий работают хорошо, но их стоимость слишком высока, чтобы напрямую конкурировать с ископаемыми видами топлива. Без значительных правительственных субсидий, постепенные улучшения, чтобы эти технологии не снизит затраты достаточно для достижения сетевого паритета, где затраты равны или ниже, чем при сжигании угля, например.

Следующее поколение технологий с потенциалом для очень низких производственных затрат не требуется. Органические, гибридных и сенсибилизированные красителем солнечные элементы являются одними из самых перспективных из этих недорогих вариантов. Основные науки, необходимых для разработки, обобщения и понять эти материалы, и прикладной науки для оптимизации производительности и расширения масштабов производства устройств на основе этих материалов. Кроме того, системный анализ, дадут представление о том, как сложное взаимодействие таких вопросов, как изменчивость солнце, географических и ресурсных факторов, регулирования и экономики повлияет на проникновение на рынок этих технологий.

Свет должен войти в одну сторону солнечной батареи, и что стороны также должен служить в качестве электрода для устройства функционировать столь прозрачных проводников являются важным компонентом практически всех солнечных элементов. Оксида индия и олова является рабочей лошадкой прозрачных проводников в устройствах сегодня. Но индия питания в мире ограничено, поэтому альтернативы для доведения необходимой суммы или ликвидировать его полностью. Аргон имеет команда экспертов в технику, называемую молекулярного наслаивания (ALD), которая может подготовить очень тонкие слои прозрачных проводников.

ALD также обеспечивает идеально конформные покрытия, даже на очень трехмерных материалов, таких как те, которые требуются для сенсибилизированные красителем солнечные элементы. Использование ALD для нанесения оксида индия и олова позволит повысить производительность и снизить стоимость нового поколения батарей. Расширение эту технику, чтобы альтернатива, землю обильные прозрачные проводники в конечном счете, приблизить нас к изготовлению эффективных солнечных энергию устройства в массовом масштабе.

Солнечный свет является обильный, но расплывчатым. Другой путь к снижению стоимости захвата солнечной энергии является использование недорогих материалов для сбора солнечного света с большой площади. Этот свет направляется либо на малых, высокоэффективные солнечные ячейки или жидкости, который передает тепловую энергию паровых турбин, которые генерируют электричество. Аргон имеет программу разработки люминесцентных солнечных концентраторов для первого подхода, который будет функционировать в широком диапазоне климатических и других программ изучения передовых жидкости передачи тепла для второй, который выполняет лучших в регионах с обильным солнечным светом. Потому что многие факторы могут влиять на коммерческую жизнеспособность этих технологий, системного анализа будут предоставлять необходимую ориентиры в отношении целей и устройства соответствующих рынках.

Аргоннской также изучает подробно экологических последствий перехода на новые технологии солнечной энергии в больших масштабах и изучения того, как потребители будут реагировать на эти технологии.

Фотоэлектрические и концентрированной солнечной энергии обещают вступил в новую экономику энергии для электросетей. Заглядывая вперед еще дальше, превращая солнечную энергию в химическую топлива захватывающих маршрутов к замене ископаемого топлива в транспортном секторе; лаборатория закладывая основу для решения этой цели, тоже.

Комплексный подход Аргоннской к исследованиям солнечной энергии представляет собой новый способ решения проблем, связанных со смещением глобального производства энергии из ископаемого топлива, чтобы обеспечить чистую, безопасную и практически неограниченный запас энергии в будущем.

Last Update: 8. October 2011 16:09

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