新世代の太陽電池。 電池は太陽を求めている 新世代赤外線ソーラーパネル
出力 100 ワット、12 ボルトのポリクリスタルのソーラー パネルを大量に受け取りました。このビデオでは、低価格を維持するためにソーラー パネルがどれだけ値下げされているかがわかります。 このビデオでは、このパネルを取り出した直後に私が発見した最初の欠点を紹介します。 繰り返しになりますが、地図上の場所が間違ったタイミングで終了したため、ここからテキストを追加します。
太陽電池は 22% の効率で使用され、1 要素あたり 4 本のバスバーが使用されています。これは良いことですが、取り付けられたワイヤが通常の銅であり、実際の断面が 2.5 平方であり、はんだ付けされていないことを考慮すると、 、しかし転がりました。 したがって、これはマイナスまたは無料のギフトです。 ワイヤに使用される MC4 コネクタと、IP65 対応のゴムバンドが付いたボックス自体は、非常に低品質のプラスチックで作られています。 さらに、ボックスがまだ許容できる品質のプラスチックでできている場合、MC4 は使い捨てです。 外部に永続的に展開する予定がない場合でも、そのまま使用できます。 ただし、そのようなパネルを特に常設する場合は、高品質のワイヤ、ボックス用のプラグ、および高品質の MC4 コネクタをすぐに買いだめする必要があります。
ただし、このバッチのワイヤはすでに長いため、確認するか一時的に接続してください。 ただし、少なくとも 6 平方の他のコネクタとワイヤを使用することをお勧めします。
パネルのプロファイルに関しては、2016 年のパネルと比較して価格がほぼ半分に下がっていることがわかります。 しかし、これほど手頃な価格でソーラーパネルを提供できるメーカーはおそらくこのメーカーだけでしょう。 結局のところ、最も重要なのはワイヤーやボックス、プロファイルではなく、ガラス、プラスチックとEVAフィルムで作られたサンドイッチ、そして太陽電池です。
2017 年に行われた短いソーラー パネルのテストはすでに撮影されており、少し後に公開される予定です。 このビデオでは、価格は下がってもパネルの品質は依然として高いと期待して自分を慰めている人々に情報を提供します。 残念ながら、パネルの価格はさまざまな要因によって変動し、再販業者の誠実さは太陽エネルギーの単位あたりのコストの過大評価にも大きく影響されますが、パネルアセンブリの品質が低いことを考慮すると、正当につり上がるわけではない可能性があります。
また、当社にはソーラーパネルの組み立ての品質に関する専門家がほとんどいません。パネルについて知るためには、ソーラーパネルの組み立てにおける市場と変化する傾向を理解する必要があります。 カジノプレイヤーがオンラインスロットマシンをプレイして実際のお金を稼ぐ方法をご覧ください。
このビデオは、今年Exmork社がソーラーパネルを受け取った日に撮影されました。
20 年前、私たちにとって太陽エネルギーから生成される電気は素晴らしいものに思えました。 しかし、今日は誰も驚かないでしょう。
ヨーロッパ諸国の住民は太陽エネルギーのすべての利点を長い間理解しており、現在では街路を照らし、家を暖め、さまざまな機器を充電しています。 このレビューでは、私たちの生活を楽にし、環境を守るために作られた新世代のソーラーパネルに焦点を当てます。
SBの種類
太陽電池の動作原理。 （拡大するにはクリックしてください） 現在、さまざまな業界で 10 種類を超えるソーラー デバイスが使用されています。それぞれのタイプには独自の特性と操作上の特徴があります。
シリコン太陽電池の動作原理: 太陽光がシリコン (シリコン - 水素) パネルに当たります。 次に、プレート材料が電子軌道の方向を変え、その後コンバーターが 電気.
これらのデバイスは 4 つのタイプに分類できます。 以下で詳しく見てみましょう。
単結晶ウェーハ
単結晶SB これらのコンバーターの違いは、光感知セルが一方向にのみ向けられていることです。
これにより、最大 26% という最高の効率を得ることが可能になります。 しかし同時に、パネルは常に光源 (太陽) に向ける必要があり、そうしないと出力が大幅に低下します。
言い換えれば、そのようなパネルは晴天時にのみ適しています。夕方や曇りの日には、このタイプのパネルは少しエネルギーを与えます。 このようなバッテリーは、我が国の南部地域に最適です。
多結晶ソーラーパネル
多結晶ソーラーパネル ソーラーパネルのプレートにはシリコン結晶が含まれており、異なる方向に向けられているため、効率が比較的低くなります（16〜18％）。
ただし、このタイプのソーラーパネルの主な利点は、貧弱な拡散光における優れた効率です。 このようなバッテリーは曇天でもバッテリーに電力を供給します。
アモルファスパネル
アモルファスSB アモルファスウェーハは、真空中でシリコンと不純物をスパッタリングすることによって製造されます。 シリコンの層が特殊なホイルの耐久性のある層に適用されます。 このようなデバイスの効率は非常に低く、せいぜい8〜9％です。
「リターン」が低いのは、シリコンの薄い層が太陽光の影響で燃え尽きるという事実によって説明されます。
実際には、アモルファス ソーラー パネルを 2 ～ 3 か月間積極的に使用すると、メーカーによって異なりますが、効率が 12 ～ 16% 低下することがわかっています。 このようなパネルの耐用年数は3年以内です。
利点は、コストが低いことと、雨天や霧の中でもエネルギーを変換できることです。
ハイブリッドソーラーパネル
ハイブリッドSB このようなブロックの特徴は、アモルファスシリコンと単結晶を組み合わせていることです。 パネルのパラメータは、対応する多結晶パネルと同様です。
このようなコンバーターの特徴は、拡散光条件での太陽エネルギーの最良の変換です。
ポリマー電池
ポリマー SB 多くのユーザーは、これが今日のシリコン パネルの有望な代替品であると信じています。 ポリマーコーティング、アルミニウム導体、保護層からなるフィルムです。
その特徴は、軽量で、曲がり、ねじれ、壊れにくいことです。 このような電池の効率はわずか 4 ～ 6% ですが、低コストで使いやすいため、このタイプの太陽電池は非常に人気があります。
専門家の助言：時間、神経、お金を節約するには、専門店や信頼できるウェブサイトでソーラー機器を購入してください。
新しい開発
技術は日々急速に発展しており、ソーラーモデルの生産も停滞しておりません。 市場の最新イノベーションをぜひご理解ください。 太陽光発電システム.
ソーラータイル
ソーラータイル 家の屋根の美観を損なわず、同時に太陽から無料エネルギーを受け取るために、ソーラータイルを購入するオプションを検討できます。 この仕上げ材は、かなり耐久性のある本体と内蔵の光電池で構成されています。
屋根材は家庭環境で使用できる十分なエネルギーを生成します。 このような重要な機器を使用する場合、個別の専用の電気ネットワークに電力を供給したり、一般的なネットワークに電力を放電したりできます。
いずれにせよ、全体的なエネルギーコストは削減されます。
ソーラータイルの生産のリーダーはロシアの会社、Innovaticsです。 10年以上にわたり、フォトセルを内蔵した高品質の仕上げ材を販売してきました。
興味深いことに、このようなタイルは、至近距離からでも通常の屋根材と区別するのが困難です。
ソーラータイルの利点:
- 光電池の接続に使用される半導体材料は 4 分の 1 に削減されました。
- 革新的なソーラー集光システムにより、5 倍のエネルギーを受け取ることができます。
- 太陽光発電タイルの平均寿命は20年です。
- タイルは比較的軽量であるため、屋根に負圧がかかりません。
- ソーラータイルの耐久性により、あらゆる気象条件で使用できます。 タイルは雹やその他の降水にも簡単に耐えることができます。
- 固定が簡単なため、タイルをできるだけ短時間で確実に取り付けることができます。
日当たりの良い窓
ソーラー ウィンドウ 文字通り 3 年前、アメリカのデザイナーによる「ピタゴラス ソーラー ウィンドウ」の新たな開発がソーラー技術市場に登場しました。 このイノベーションの本質は、窓ガラスを太陽エネルギーを生み出すパネルとして使用することです。
このようなパネルはヨーロッパの都市の高層ビルに本格的に使用されています。 これにより、エネルギーを大幅に節約できます。
ソーラーウィンドウ技術は、ガラスの間に埋め込まれたシリコンストリップの形で太陽電池を使用します。 窓が追加の電力を生成するという事実に加えて、窓は太陽光を遮断することで部屋の過熱を防ぎます。 外側から見ると、ソーラーウィンドウは通常のブラインドのように見えます。
ソーラーウィンドウの別のメーカー、Solaris Plus は、特殊なシリコンコーティングで処理された特殊なガラスの使用を提案しています。 ストリップは太陽光線を電気に変換し、半透明の導体を通じてバッテリーに電力を供給します。
ハイブリッド光電池
2015年、アメリカの設計者は、太陽光だけでなく熱からも電気を変換できるハイブリッド太陽電池を開発しました。 この設計の本質は、シリコンと PEDOT ポリマー フィルムで作られた光電池の使用です。
光電池は焦電フィルムで固定されており、熱を電流に変換できる熱電装置に接続されています。
新しいハイブリッド技術のテストでは、新しいサーマルフィルムが標準的なソーラーパネルよりも10倍多くの電力を生成できることが示されました。
生体エネルギーシステム
ケンブリッジ大学の専門家によって行われた研究では、生物エネルギー（光合成）を変換する新世代の太陽システムの開発において、まだ具体的な結果は得られていない。 最近の結果では、効率が 0.4% 未満であることが示されました。
しかし、開発は止まらず、科学者たちは、近い将来、私たちは生物学的太陽系からエネルギーを受け取るようになるだろうと約束しています。
このようなバッテリーのオプションは印象的です。
- 普通の森の苔をエネルギーとする蛍光灯。
- 大きな葉の形をした発電所。
- 家庭用の植物パネル。
- 電気が取り出される植物で作られたマストなど。
私たちは、近い将来、新世代の太陽光発電システムが最大限に活用されることを期待しています。 これにより、環境に害を与えることなく、地球上のすべての家庭に電力を供給することが可能になります。
新世代のソーラー パネルに関するビデオをご覧ください。
MISiS の科学者がシリコンパネルより 3 倍安いフレキシブル太陽電池を開発
出典: http://tass.ru/nauka/3193630
モスクワ、4月11日。 /タス/。 研究技術大学「MISiS」の科学者らは、テキサス大学ダラス校の同僚らとともに、有機金属化合物をベースにしたフレキシブル太陽電池を開発した。そのコストはシリコンパネルより少なくとも3分の1であると大学の報道機関が発表した。サービスレポート。
NUST MISISの科学者が開発したフレキシブル太陽電池
「アンヴァル・ザヒドフ教授率いるNUST MISISの科学者グループは、ハイブリッド金属有機化合物であるペロブスカイトをベースにした薄膜光電池を作成する技術を発表しました。これにより、太陽放射のエネルギーを効率よく電気エネルギーに変換することができます」現在、ペロブスカイト太陽電池パネルの平方メートルあたりの推定コストは 100 ドル未満ですが、最高のシリコン パネルのコストは平方メートルあたり 300 ドルです。 量産ではその差は4～6倍になる」と報告書は述べている。
シリコンベースの太陽電池は、ハイテクでエネルギーを大量に消費し、有毒なシリコンを生産するため高価です。 さらに、ロシアの科学者が開発したものと比較すると、はるかに壊れやすく、柔軟性に欠けます。 ペロブスカイト技術の特徴は、これに基づく太陽電池の活性層を溶液から薄くて柔軟な基板上に堆積できることです。 これにより、 ソーラーパネルあらゆる曲率の表面：家や車の半透明の窓「エネルギーカーテン」、建物のファサードや屋根、 家電などなど。
「ハイブリッド ペロブスカイトの主な利点は、シリコンやガリウムヒ素太陽電池などの高効率半導体類似体に使用される高価で希少な元素ではなく、一般的な金属塩や工業用有機化学物質から製造しやすいことです。 同様に重要なことは、ペロブスカイトベースの材料を使用して、ガラスだけでなく他の材料や表面にもフォトエレクトロニクスを印刷できることです。 これにより、薄膜太陽電池を製造するより複雑な方法よりも電池がはるかに安価になります」とザヒドフ氏は報告書に引用されているように述べた。
ソーラーパネルの製造コストが大幅に削減されれば、エネルギー全体に占めるクリーンな再生可能エネルギー源の割合が増加します。
ロシアの科学者が新型プラスチック太陽電池を開発へ
出典: http://tass.ru/ural-news/3174602
エカテリンブルク、4月4日。 /タス/。 ロシアの科学者らは、2018年までに新世代のプラスチック太陽電池の最初のプロトタイプを開発する計画であると特派員は報じた。 南ウラル州立大学科学イノベーション活動総局のTASS研究員 州立大学オレグ・ボルシャコフ。 このプロジェクトはロシア科学財団からの助成金支援を受けて実施されています。
「モスクワ研究所の同僚たちと一緒に」 有機化学私たちは 1 年半にわたり、新世代のプラスチック薄膜太陽電池の開発に取り組んできました。 ソーラーパネル用の材料の最初のバッチはすでに準備ができており、スコットランドのエディンバラ大学の特別な研究室で2〜3か月間テストされる予定です」とボルシャコフ氏は語った。 「ロシアには必要な認定研究所がまだないため、私たちは外国の専門家に頼りました。 計画によれば、2018年までに最初のプロトタイプをリリースする予定です」と彼は付け加えた。
科学者らによると、新型太陽電池の主な特徴は有機感光材料だという。 「このようなバッテリーは毒性がなく、大量の感光性材料も必要とせず、前世代のバッテリーと比較して1000分の1であるため、最も手頃な価格になります。 このような理由から、この方向の開発は世界中で行われています。 しかし、私たちの技術に類似するものはまだ存在しないため、私たちのプロジェクトの実施は、将来の代替エネルギーにおいて大きな利点をもたらすでしょう」とボルシャコフ氏は付け加えた。
同氏はまた、現時点では専門家が材料の構造と効率の間の統計的関係を特定する必要があると述べた。 「各光電池は、安定性とエネルギー効率という 2 つの主要なパラメータによって特徴付けられます。 研究室に送ったオプションの中から最も成功したオプションを決定する必要があります。その後、それらはすでにさまざまな表面に適用できます。 さらに遠く 科学的研究材料の改良につながるだろう」と科学者は説明した。
誰が私たちに夢を見ることを禁じるでしょうか！
自然界で無料で再生可能な代替エネルギー源の一種として永久機関を検討する科学者が増えています。 エネルギー保存の法則の観点から見ると、そのようなエンジンは不可能です。 ただし、この法律は閉鎖された電気ネットワークにのみ適用されます。
2本の導体を持つプラグを使用して、電化製品をネットワークに接続します。 1つを接続します - 回路が閉じていないため、電流は流れません。 そして、セルビアの科学者ニコロ・テスラは、前世紀の初めに一本の導体を通る電流の伝達を実証しました。 そして彼はすでに、ワイヤーを一切使わずに送電を開始しようとしていた。 したがって、科学者は、オープンネットワークの条件下では永久機関が可能であることを証明しました。
テスラは、地球と地球近傍の空間が開かれた空間であることを最初に理解した人物の 1 人です。 電気ネットワーク。 これは、このようなネットワークではエネルギー保存の法則が適用されず、宇宙から無尽蔵のエネルギーを受け取って永久機関を動かすことが可能であることを意味します。 科学者は 1931 年に初めて自分の目で自分のアイデアを静かな自動車の電気モーターで実証し、バッテリーや充電器なしで丸 1 週間運転しました。
彼の同時代人たちは彼を信じませんでした。 その科学者はペテン師と呼ばれた。 時代の先を行く発見や思想を持った人が、妬みを持つ人々によって中傷されたり、精神病院に投獄されたりするのは、いつの時代でもよくある例だ。 ありがたいことに、テスラはこの杯をパスしましたが、彼は晩年まで異常者とみなされ、常に中傷を受けました。
しかし、今日に至るまで、奇跡を信じない懐疑論者がいます。 彼らの意見では、自然のエンジンは存在しますが、一定ではないため「永遠」とは言えません。 今ではすべてが回転し、回転していますが、1時間後には風が止み、太陽が雲の後ろに隠れるか夜になり、「永久」運動機械は沈黙しました。 水力発電所や原子力発電所は別の問題です。長期間にわたって「永久」運動をする機械を手に入れる可能性はありますが、それも絶対的に永遠であるとは言えません。
概して、永久機関の正当性はエネルギー保存の法則に適合しませんが、これは既知の実験室での実験によってまだ反駁されていません。 これは懐疑論者の意見です。
ちなみに、永久機関は自分で作ることもできます。
では、ニコロ・テスラが成功したように、今では夢を見ることさえできないのでしょうか？ 彼は電線なしで長距離に電力を送電することを夢見ており、この問題を解決するための新しいアプローチを開発しました。 彼は、電気モーターからかなり離れた場所で電気モーターのオンとオフを切り替えたり、配線なしで電球を点灯したりすることに成功しました。 これは1892年に起こりましたが、この偉大な科学者の秘密はまだ解明されていません。
法律の弱点を探す
エネルギーの保存と変換の法則を自由に解釈すると、次のように解釈されます。あらゆる自然現象において、エネルギーは単に現れたり消えたりするものではありません。 ある型から別の型に移りますが、同時にその価値は減少します。 そして、いかなる種類の永久機関についても、継続的な追加の努力なしに考えることは考えられません。
しかし、人々は何世紀にもわたって永久機関を作成する可能性を模索してきました。 以下にいくつかの発明の例を示します。
科学者たちは、この抑制法を回避し、ニコロ・テスラが122年前に発見し、秘密を墓場まで持って行った道に沿って科学を人類の奉仕に役立てる方法について頭を悩ませている。 再生可能エネルギー源を使用して人間の介入なしで永久機関が動作できるように、これらの自然な「追加の努力」をどのように見つけるのでしょうか?
科学者たちはすでにこの方向で何かを行っています。 サンクトペテルブルクの A. イオッフェ研究所は、直射日光にさらされた場合だけでなく、赤外線にさらされた場合でもエネルギーを生成できる薄膜太陽電池の生産センターを開設しました。 ということで、夜に。
近い将来、エネルギー保存則に終止符を打つことが可能になるかもしれないという手がかりが見つかった。 次のセクションで説明するモスクワ近郊のドゥブナの科学者も同じ意見に達しました。
朝会いましょう、サンシャイン！
なぜ我が国では太陽エネルギーの利用がこれほど低いのでしょうか? そして世界は、太陽光再生エネルギーの抑制が広まっていることを誇ることはできません。 理由は何ですか？
太陽はそれとは何の関係もありません。 第一に、これまで人間社会は変革することを学んでいませんでした。 明け適切な効率で電流に変換されます。 第二に、製造されたソーラーパネルは日中、晴れた天候でのみ機能します。 そして第三に、次の日中まで持続するエネルギーを十分に蓄える効率的で安全な電池はまだ発明されていない。 それでは、我が国の広大な領土である凍ったツンドラで何をすべきでしょうか？ そこでは日の出まで6か月も待たなければなりません！
しかし幸いなことに、私たちは今この状況を過去形で語ることができます。 根本的に新しい光電池の最初のサンプルがモスクワ地方のドゥブナで実証されました。 これが太陽電池の主な構成要素となり、その作成者は原子力研究所の中心部の科学者でした。 新しいバッテリーはユニークであり、オープン型光電池の導入は太陽エネルギーの開発における真の技術革命につながるでしょう。
新しい太陽電池の動作原理について、少し説明しておく必要があります。 これは、いわゆるヘテロ電気光電池で構成されており、可視光と赤外線の両方で同様に良好に動作します。 さらに、新しいバッテリーには、小さな体積でありながら大きな容量を持つ異種誘電体キャパシタが搭載されています。
その結果はロシアの科学者の予想をすべて上回りました。 古い光電池の効率が 5、最大 7% である場合、新しい光電池を使用したバッテリーの場合、結果は驚くべきものになります。 30%以上に達することもあります。 さらに、この製品は夜間でも動作し、赤外線に完全に反応する独自の機能を備えています。
太陽電池だけでなく、一日中いつでも、静かに、どんな状況でも朝日に合わせて、静かに作業リズムで電力を取り出すことができる「優れた」電池も間もなく稼働するようになるだろうと言えるようになりました。夜は長く続く。 そして、今後の中断のない仕事に向けて新たな活力を充電してください。 再生可能エネルギーを動力源とする永久機関はいかがでしょうか。
懐疑者の意見:
「これはグローバルな視点です！ あなたのダーチャにソーラーパネルを設置する機会があります! はい、さらに風力エネルギーも活用しましょう！
しかし、私の意見では、環境に優しい資源が大量に導入されることはないでしょう。 「炭化水素」の大物たちはこれを好まない。 彼らは今後も化学物質ですべての人や自分自身を毒し、私たちの病気から金を稼ぎ続けるでしょう。 彼らには健全な国家など必要ない。 制御不能になるからです！
合理的な意見:
「一見すると、ソーラーパネルの異電体要素は完全な幻想であると確信する人もいるかもしれません。 しかし、この印象は間違っています。 独占企業の激しい抵抗はその逆を示唆している。 これは、富裕層が真剣に警戒すれば、新しいソーラーパネルには素晴らしい未来があることを意味します。」
悲観主義者の意見:
「異種電気は間違いなく、世界を地政学的な再分配に導く可能性があります。 しかし、そんなことは許されません！ 政治家や金儲けの利益のために、私たちは炭化水素の消費から抜け出すことはできません。 賭け金が大きすぎます。 鉱物資源の所有者は、快適な生活のために自分の喉を切り取るでしょう。」
楽観主義者の意見:
「もちろん、これは暗い状況ではありますが、絶望する必要はありません。 今日、インターネットのおかげで、我が国だけでなく世界中の発明家が団結して協力してプロジェクトについて考え、製品に実装し、スポンサーを見つけるなどの作業を行うことができます。 また、大衆のイニシアチブの波が官僚的な官僚主義を完全にカバーし、実用的なモデルが現れる可能性もあります。 そうすれば、そのプロセスは元に戻せなくなるでしょう。」
出典 – イジェフスク出身のレフ・ミロリュボフによるブログ「ロシアの生態学」。
「こんにちは、部族よ、若い、なじみのない人たちよ」
それは人間の問題ではなく、新世代のソーラーパネルの問題です。 科学者たちは、太陽が雲に隠れたり、朝前に地平線に沈んだりした場合でも、太陽エネルギーから発電できる電池の開発に成功した。
プラスチック製ソーラーパネルをご紹介します! ペイントのようにフレームに塗布することも、フィルムの形で接着することもできます。 それらの主な利点は、赤外線を捕捉できることです。 これは、夜でも日中と同じように効率的に働くことを意味します。 同意します。これは進歩への大きな一歩です。
従来の太陽電池を製造するための既存の材料は可視太陽光のみを捕捉しましたが、他の放射線のほとんどは赤外線スペクトルにありました。
発明された材料は、スペクトルの赤外部分と可視部分の両方に応答できるプラスチック組成物です。 このような設計のおかげで、大量の太陽エネルギーを捕捉して発電することが可能になりました。
しかし、これが最も重要なことではありません。 珍しい材料を使用した新世代のソーラーパネルの生産への導入により、製品のコストが大幅に低下し、太陽エネルギーの形で再生可能資源を大量に使用する希望が生まれました。
ロシアのナノテクノロジー、そうなる！
以前は、太陽電池はシリコンベースで作られていました。 そして爆発性シランガスを分解することでシリコンが得られた。 その分子には 1 つのケイ素原子と 4 つの水素原子が含まれています。 科学者たちは、純粋なシリコンを四フッ化ケイ素に置き換えることに成功し、製品の製造における危険性を排除しました。
で 新技術シリコンの組成を変更することで、電気的特性を改善することが可能です。 このようなサンプルはすでにニジニ・ノヴゴロドで入手されており、夜間でも使用できる薄くて柔軟なフィルムを入手することが可能になりました。 これにより、次世代の太陽電池用のより効率的で安価な材料の生産への道が開かれました。
シリコン電池は大型製品にも使用されています 太陽光発電所、代替エネルギーで作られ、すでに環境汚染と電力価格の高騰を懸念するロシア人の民間市場を自信を持って征服し始めています。
新世代バッテリーの効率は 30% に達します。これに比べて、より高価でかさばる以前のバッテリーの効率は 5 ～ 7% にすぎません。
ロシアの技術複合体の優先分野開発の一環としてのニジニ・ノヴゴロドの専門家らの研究の成果は、我が国における新技術創造の基礎を築きました。
消費の生態学 科学と技術: スイスの物理学者は、記録的な高効率を実現しながら、従来の太陽電池と比較して非常に安価な新世代の太陽電池の動作を実証しました。
スイスの物理学者は、記録的な高効率を実現しながら、従来の太陽電池に比べてかなり安価な新世代の太陽電池の動作を実証した。
ネイチャー誌に掲載された記事によると、珍しい天然鉱物の類似体から作られたフィルムは、記録的な太陽光エネルギーの20％を電気に変換する新しいタイプの安価な太陽電池の開発にスイスの物理学者を助けたという。
「最良のプロトタイプのペロブスカイト太陽電池には、製造と精製が非常に難しい特殊な材料が使用されています。 最低コストは物質 1 グラムあたり約 300 ユーロであり、商業利用は不可能です。 それに比べて、私たちの物質であるFDTは製造が簡単で5分の1のコストでありながら、同じ特性を持っています」とEPFLのモハマド・ナジールディン氏は述べた。
で ここ数年科学者たちは、太陽電池の効率を数倍高めることができるいくつかの珍しい材料を作成しました。 特に、物理学者の注目は、ペロブスカイト鉱物とその合成類似体、つまり光エネルギーを電気に変換するのに優れた半導体である薄膜にますます注目されています。
ほとんどの光吸収材料は対称的な結晶構造を持っており、電子がさまざまな方向に自由に流れることができます。 ペロブスカイトは、単一金属の原子によって形成された立方体の結晶格子を持っています。 それぞれの立方体の内部には酸素原子によって形成された八面体があり、その内部には別の金属の原子が存在します。
これらの原子間の相互作用により、電子が同じ方向に流れるため、ペロブスカイト太陽電池の効率は約 12 ～ 15% と非常に高くなります。 ナジルディンと彼の同僚は、FDT 物質を作成することで、バッテリーのコストを増加させることなく、さらに高いレベルの効率を達成することができました。
これは、いわゆる「ホールキャリア」のカテゴリーに分類されます。これは、光粒子がペロブスカイト膜に入り、電子をペロブスカイト膜から「ノックアウト」した後、ペロブスカイト膜から正電荷、いわゆる「ホール」を除去するのに役立つ特別な物質です。 化学構造的には、FDT は小さな芳香族炭化水素分子であり、大きな羽を持つ蝶のような形状をしています。
この「蝶」の羽の先端はペロブスカイト膜の表面にしがみつき、その下部は「正孔」と電子の源として機能するヨウ素原子と相互作用し、それらをより速く元の場所に戻します。 作業位置光がペロブスカイト結晶から別の電子をノックアウトした後。
その珍しい特性のおかげで、FDTの薄層でコーティングされた太陽電池はこれまでの記録を達成することができます 効率指標– 20.2%以上。これは、より高価な「ホールキャリア」をベースにした太陽電池よりわずかに高いです。 科学者たちは、彼らの発見により、真に効果的な「グリーン」エネルギー源の出現に近づくことを期待しています。 出版された