Energia és környezetvédelem

Mérgező fémektől mentesen létrehozott hatékony ötvözetalapú napelemek

Mérgező fémektől mentesen létrehozott hatékony ötvözetalapú napelemek

Manapság a legtöbb napelem drága ritkaföldfém elemekből áll, mint például indium és gallium, vagy erősen mérgező fémekből, például kadmiumból. Környezetbarát opciók léteznek Cu, Zn, Sn, de nem praktikusak, mivel nem túl hatékonyak.

KAPCSOLÓDÓ: HOGYAN MŰKÖDIK A SOLAR PV PANELEK PONTOSAN?

Ennek a gondnak a megoldása érdekében a DGIST tudóscsoportja Dr. Jin-Kyu Kang és Dr. Dae-Hwan Kim vezetésével olcsóbb és könnyebben hozzáférhetõ elemekbõl készült napelemeken dolgozik.

„A bronz (Cu-Sn) és a sárgaréz (Cu-Zn) alapanyagként használt vékonyfilmes napelemek nem mérgező földdús anyagokból állnak, és világszerte tanulmányozták alacsony költségük, nagy tartósságuk és fenntarthatóságuk miatt "- mondta Kang.

Ezek az új ötvözetek azonban nem voltak hátrányok. Míg elméletileg azt mondják, hogy ugyanúgy teljesítenek, mint a legnépszerűbb termékek, a valóságban erősen alulteljesítenek.

A kutatók szerint ez azért van, mert az anyagok különböző hibáit képezik, például a „pontozás”, a „felület” és a „térfogat” hibákat a „hőkezelés” során. Ezek a hibák jelentősen csökkentik a termelt villamos energia mennyiségét.

A tudósok utat kerestek ezen hibák kiküszöbölésére és a legjobb minőségű CZTSSe (réz, cink, ón, kén és szelén) vékony filmek előállítására. Ötletes megoldást találtak ki a film hőkezelési profiljával való játékra.

Megállapították, hogy minél hosszabb a hőkezelési idő és minél magasabb a hőkezelési hőmérséklet, annál kisebb az áramveszteség. Miután rátaláltak erre a megoldásra, meg kellett küzdeniük azzal a ténnyel, hogy a magas hőkezelési hőmérséklet miatt a CZTSSe vékony film tulajdonságai idővel lebomlanak.

A következő probléma kiküszöbölésére a csapat egy speciális „folyadékkal segített módszert” alkalmazott, amely megakadályozta, hogy a CZTSSe vékony film megváltoztassa tulajdonságait.

„Technológiánk sokféle alkalmazást kínál, beleértve az elektronikus eszközöket, a háztartási cikkeket, az épületeket és a járműveket. A legjobb az, hogy a CZTS napelemek mentesek a mérgező és ritka fémek jelenlegi hátrányaitól. Telepíthetünk bárhová! "- mondta Kim.


Nézd meg a videót: Webinárium - Napelemes rendszerek - Gyakran Ismételt Kérdések Wagner Solar (Január 2022).