Introduktion til spray-on solpaneler

Vedvarende energikilder er et varmt emne på det seneste, og solenergi kan være den hotteste - bogstaveligt talt og billedligt. Solenergi er energien fra solens stråler, og når den er udnyttet, det kan blive til elektricitet og varme. Det er rigeligt, ren og vedvarende.

Det mener solcelleproducenter og leverandører solcelleanlæg ( PV ) teknologi vil producere 15 procent af den energi, USA vil forbruge i 2020 [kilde:National Renewable Energy Laboratory]. Solenergi vokser i popularitet rundt om i verden:I Japan, boliger genererede cirka 80 procent af de samlede 1,9 millioner kilowatt solenergi, der blev produceret i regnskabsåret, der sluttede marts 2008. Japan sigter mod at øge sin solenergi med 40 procent inden 2030 [kilde:Hall]. Også inden 2030, USA's National Center for Photovoltaics (NCPV) har sat målet om at bruge solenergi til at levere 10 procent af landets strøm i spidsbelastningstider, samt levere solenergi til udenlandske markeder [kilde:Malsch].

Det virker let nok - der er masser af sollys. Faktisk, solen giver Jorden nok solenergi på en time (4,3 x 1020 joule) til at drive alle vores energibehov i et år (4,1 x 1020 joule) [kilde:Biello]. Men dilemmaet gennem årene har været, hvordan man udnytter den solenergi og tager den i brug.

Traditionelle solpaneler, den slags du ser på hustage, er krystallinske PV -arrays af silicium - solpaneler, der består af en samling solceller. For nylig, tyndfilmssolteknologi er blevet solindustriens skat. Tyndfilm solceller er lavet med CIGS (CuIn _1-x Ga _x Se ₂ ) teknologi, og i modsætning til de stive paneler, de er fleksible og kan bruges andre steder end hustage (på vinduer, sider af bygninger, biler, computere, etc.).

Forskere ved Australian National University (ANU) arbejder i samarbejde med solfirmaet Spark Solar Australia og det finske materialefirma BraggOne Oy for at omdanne, hvordan vi tænker og bruger solenergi i løbet af de næste tre år. Prisbillig, rigelig solteknologi kommer snart til dig.

1. Spray-on solpanel effektivitet
2. Anvendelser til spray-on solpaneler
3. Problemer med sprøjtning af solpaneler

Spray-on solpanel effektivitet

Nuværende kommercielle fotovoltaiske (PV) solteknologier er afhængige af solceller, der er fremstillet af silicium, der er belagt med et tyndt lag siliciumnitrat (siliciumnitrat fungerer som et antireflekterende materiale for at øge cellens sollysopsamlingseffektivitet). De er dyre at fremstille af to grunde:De bruger brintplasma til at opsamle sollys, og de er fremstillet i et vakuum. Tyndfilm PV-celler bruger billigere materialer, men er mere komplekse at lave-og på trods af de billigere materialer, produktionskompleksiteten er lig med et dyrere slutprodukt.

Gå ind i spray-on solmateriale-projektet. Forskere eksperimenterer med måder at ændre, hvordan solceller fremstilles, samt hvordan man øger solcelleeffektiviteten.

Fase et af deres projekt er et forsøg på at nedbringe både kompleksiteten af ​​fremstillingsprocessen og de dertil knyttede høje omkostninger. Deres nye metode indebærer sprøjtning af solcellepaneler, mens de ruller et transportbånd ned under produktionen, først med en hydrogenfilm og derefter en antireflekterende film.

Solceller er fremstillet af halvledende nanopartikler kaldet kvante prikker . Disse kvanteprikker blandes med en ledende polymer for at lave en plast. Spray-on solpaneler sammensat af dette materiale kan fremstilles til at være lettere, stærkere, renere og generelt billigere end de fleste andre solceller i produktion i dag. De er de første solceller, der ikke kun kan indsamle synligt lys, men også infrarøde bølger, også.

Fase to af ANU -projektet, i samarbejde med det tyske solfirma GP Solar, vil studere måder at øge cellernes effektivitet. Forskere undersøger, hvordan overfladen af ​​en solcelle (specifikt det er ruhed) påvirker dets evne til at opsamle solenergi. Lige nu, effektiviteten af ​​solceller på markedet er omkring 15 procent. Til sammenligning, de første solceller fremstillet i 1950'erne konverterede mindre end 4 procent af den indsamlede solenergi til brugbar strøm [kilde:National Renewable Energy Laboratory]. Forskere forudsiger, at de muligvis kan øge denne sats med fem gange de nuværende tal [kilde:Locgren].

Anvendelser til spray-on solpaneler

Solpanel effektivitet, fremstillingsteknologi og fremstillingsteknik er vigtige ikke kun i solindustrien, men for dig, forbrugeren. Ny teknologi og billige materialer og produktion betyder mere praktisk, hver dag ansøgninger.

I øjeblikket, anvendelser af traditionelle kommercielle PV-solpaneler og solenergisystemer er uden for rækkevidde for de fleste af os, bortset fra at anbringe solide paneler på tagene i vores hjem. PV -teknologi bruges til at drive rumfartøjer, at bringe elektricitet til fjerntliggende landsbyer i udviklingslande og til at drive fjerntliggende bygninger (eller noget, der kræver elektricitet, virkelig).

Tyndfilm PV-teknologier har været på markedet i cirka 15 år eller deromkring og er den solteknologi, de fleste af os er kommet i kontakt med. Hvor? Hvis du nogensinde har brugt en soldrevet regnemaskine, du har oplevet kraften i tyndfilms solceller. Dens fleksible karakter gør det muligt at gå steder, hvor traditionelle paneler ikke kan, herunder i private hjem og elektroniske enheder, men det bruges også på lignende energiproducerende måder på bygninger og fjerntliggende steder.

Spray-on solpaneler vil blive solgt som en brintfilm, der kan påføres som belægning på materialer-potentielt alt fra en lille elektronisk enhed til en ny måde at drive en elbils batteri på. Ligesom dagens solteknologi, spray-on paneler kunne indarbejdes i bygninger selv, ikke bare hustage. En dag kan du købe tøj med solfilm vævet ind i stoffet.

Problemer med sprøjtning af solpaneler

Uanset hvor meget du gerne vil væve solmateriale ind i din T-shirt eller dække dit hus med solfilm, du kan ikke. Det eksisterer ikke uden for laboratoriet endnu. Test af den nye spray-on PV-fremstillingsproces foregår på ANU og vil ikke være kommercielt tilgængelig før udgangen af ​​2011.

Måske den største markedsføringshindring, selvom det er den, der står over for solbranchen som helhed:omkostningseffektivitet. Den nuværende globale økonomi har alle, herunder energiselskaber, strammer deres budgetter. Investering i solenergiforskning og nye solenergisystemer er dyrt, og stigende udgifter er en barriere for at vedtage nye teknologier.

Efter at have set en årlig markedsvækst på mere end 30 procent over fire år, markedet for solcellepaneler er faldet kraftigt. Brancheeksperter forudser, at væksten vil hoppe tilbage med 15 til 20 procent [kilde:Malsch]. Og forskerne, der arbejder på ANU -projektet, håber, at ved at reducere produktionsomkostningerne, energiindustrien (og forbrugerne) vil ikke være bange for at investere i solenergi.

Med deres nye spray-on produktionsmetode, ANU-forskere vurderer, at en mellemstor solcelleproducerende fabrik kan spare cirka $ 4 millioner USD-reduktioner i fremstillingsomkostninger, der igen kan reducere forbrugerpriserne [kilde:Stohr]. Hvilket betyder, at du kan blive klar til at bringe solenergi ind i dit hjem.

Det australske firma Spark Solar, i samarbejde med Australian National Universitys spray-on solteknologiske projekt, planlægger at bygge et fabrik på 70 millioner dollar til solceller, hvor de årligt vil fremstille 19 millioner solceller. Det er nok til at drive 20, 000 boliger plus eksporterer mere end 400 millioner dollars til solenergi [kilde:Evans].

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Hvad er øko-plast?
• Sådan fungerer termisk energi
• Sådan fungerer vandløse toiletter
• Sådan fungerer Ocean Power

Kilder

• Biello, David. "Solenergi lyser op med tyndfilmsteknologi." Videnskabelig amerikansk. 2008. http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=solar-power-lightens-up-with-thin-film-cells
• Douglas, George. "Køreplan til vejledning af den amerikanske solcelleindustri i det 21. århundrede." National Renewable Energy Laboratory. 2000. http://www.nrel.gov/news/press/2000/00200roadmap.html
• Eberspacher, C., Pauls, K., Serra, J. "Ikke-vakuumbehandling af CIGS solceller." Photovoltaic Specialists Conference, 2002. Konferenceoptegnelse over den nioogtyvende IEEE. 2002. http://ieeexplore.ieee.org/Xplore/login.jsp?url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fiel5%2F8468%2F26685%2F01190657.pdf%3Farnumber%3D1190657&authDecision=-203
• Evans, Paul. "Forskere udvikler spray-on solpaneler." Gizmag. 2009. http://www.gizmag.com/spray-on-solar-panels/10916/
• Goho, A. "Infrarød vision:nyt materiale kan forbedre plastsolceller." Science News. 2005. http://www.thefreelibrary.com/Infrared+vision:+new+material+may+enhance+plastic+solar+cells-a0128206595
• Gordon, Jacob. "Tyndfilmssoleteknologi kan alvorligt klumpe fossile brændstoffer om ti år." Træelsker. 2007. http://www.treehugger.com/files/2007/02/thinfilm-solar-clobbering-oil.php
• Hal, Kenji. "Japan skubber mod fremtiden for solenergi." BusinessWeek. 2009. http://www.businessweek.com/globalbiz/blog/eyeonasia/archives/2009/02/japan_pushes_to.html
• Lovgren, Stefan. "Spray-on solceller er sande gennembrud." National geografi. 2005. http://news.nationalgeographic.com/news/2005/01/0114_050114_solarplastic.html
• Malsch, Ineke. "Tynde film søger en solfremtid." Industrifysikeren. http://www.aip.org/tip/INPHFA/vol-9/iss-2/p16.html
• Spark Solar Australien. http://www.sparksolar.com.au/
• "Spray-on solpaneler." Alternativ energi. 2009. http://www.alternative-energy-news.info/spray-on-solar-panels/
• "Spray-on solpaneler for omkostningseffektivitet." Iværksætter. 2009. http://www.entrepreneur.com/tradejournals/article/200320754.html
• Stohr, Stephanie. "Spray-on solpaneler udviklet." COSMOS Magazine. 2009. http://www.cosmosmagazine.com/news/2511/spray-solar-panels-developed
• Weber, Klaus. "Fotovoltaiske processer." Australian National University/2009. http://solar.anu.edu.au/research/pv.php
• Weber, Klaus. "Sprøjtemateriale til at føre til billigere solpaneler." Australian National University. 2009. http://news.anu.edu.au/?p=923