Ali Javey

Ny solcelle-teknologi absorberer 99 % af synligt lys

16 jul. 2010 08:48 - Via Technology Review - af Pernicious

Hos University of California, Berkeley, USA, har forskere gennem den seneste tid arbejdet på at anvende små nanorør til at opfange lys. Sidste år lykkedes det at lave en solcelle, der kunne absorbere 85 % af det synlige lys, nu har de forbedret teknikken og er nået op på 99 %.

Solcellen består af små nanorør, men hvor den tidligere udgave anvendte rør, der var ens i bredden, bruger den nye model rør med to bredder.

Rørene er ca. 2 mikrometer i længde, hvor den nederste halvdel er 130 nm i diameter. Den øverste halvdel har en diameter lige under det halve på 60 nm, hvilket gør absorberingen af lys meget bedre.

Ifølge forskeren Ali Javey er fremstillingsmetoden tilmed meget simplere end tidligere metoder, hvilket kan gøre eventuel masseproduktion billig. Den høje effektivitet gør det muligt at lave solceller, der anvender markant mindre halvledermateriale for samme ydelse end tilsvarende tyndfilm-solceller.

Afhandlingen om den nye solcelleteknologi er blevet offentliggjort i tidsskriftet Nano Letters, men er siden blevet forbedret, idet det er lykkedes forskerne at lave rørene i cadmium tellurid i stedet for germanium.

Forside
⟨
Forum
⟨
Nyheder

Gå til bund

#1 - m910q
16. jul. 2010 08:53

Hvad så med det usynlige lys?

#2 - Drakhan
16. jul. 2010 08:57

#1
Det har man droppet da man ikke kunne finde det. Desuden var z-bufferen alt for stor.

#3 - myplacedk
16. jul. 2010 08:57

#1
Lige min tanke. Hvorfor er det interessant at måle på SYNLIGT lys? Der er temmeligt meget energi i det usynlige lys.

http://en.wikipedia.org/wiki/Sunlight#Composition skrev:
About half that lies in the visible short-wave part of the electromagnetic spectrum and the other half mostly in the near-infrared part. Some also lies in the ultraviolet part of the spectrum.

#4 - mech0z
16. jul. 2010 09:07

Hvad ligger de solceller der bliver brugt generelt på? For jeg mener det er 20-30%, så hvis disse har 99% så burde de jo allerede være igang med at producere en masse af dem?

#5 - myplacedk
16. jul. 2010 09:09

#4
3 gange effektivitet er ikke meget værd, hvis de koster 10 gange så meget at producere.

Og selv hvis det kan betale sig økonomisk, så er der langt fra en fungerende prototype, til et produkt som kan masseproduceres.

#6 - mech0z
16. jul. 2010 09:12

#5 De får det bare til at lyde som om at det ikke nødvendigvis er dyrere

"Ifølge forskeren Ali Javey er fremstillingsmetoden tilmed meget simplere end tidligere metoder, hvilket kan gøre eventuel masseproduktion billig. Den høje effektivitet gør det muligt at lave solceller, der anvender markant mindre halvledermateriale for samme ydelse, end tilsvarende tyndfilm-solceller."

Går udfra de tyndfilm er hvad der bruges pt? Og hvis ja så må det jo være bedre for prisen, men hvad ved jeg, syntes det er meget lidt fremskridt der er på reelle produkter i energi branchen pt. :/

#7 - AzCii
16. jul. 2010 09:14

Jeg har længe overvejet, at smide solceller op på mit tag, men det er som om at den nye teknologi de konstant kommer med, som heletiden er bedre og bedre og billigere og billigere at producere aldrig kommer i production.

#8 - Slettet Bruger [1985801807]
16. jul. 2010 09:20

#7 = et stort fremskridt på forskningslinien gir ofte kun et lille buff på bundlinien da penge skal tages med.

Det tager tid at gøre det økonomisk

#9 - CallOfDuty
16. jul. 2010 09:36

Sol energi er vidst ikke så dyr som man går at tror, men det er en forholdsvist stor engangs investering.
http://www.renewableenergyworld.com/rea/blog/post/...

#10 - p1x3l
16. jul. 2010 09:50

det var da aligevel noget desvære nok en rum tid før der kommer produkt ud af men ville da klart være kæmpe forbedrering mener nuværende optager ca 30% passer det ik meget godt ?

#4 så ska du også lige tage normalt strømpris fra omkosterninger og regne lidt på hvor hurtigt de tjener sig ind... kunne meget vel betale sig tror jeg :)

#11 - myplacedk
16. jul. 2010 09:53

#7+#9
Alle de undersøgelser jeg har set (som handler om danske forhold) er enige:

Solceller til almindeligt (dansk) husstandsforbrug kan IKKE tjene sig selv hjem.

Gør det for sjov, gør det for miljøet, gør det for at støtte teknologien, gør det fordi du er i en speciel situation... Men gør det ikke for pengene.

Jeg har selv kigget på at lave et 12V-system i garagen, til lys og musikanlæg. Så skal der købes 12V-lamper, men der skal købes nye lamper alligevel. Musikanlægget er fra en bil, så det kører allerede 12V. Måske kan det også drive noget udendørsbelysning.

Men det er kun for sjov. Det vil aldrig tjene sig hjem igen.

#12 - narkogrib
16. jul. 2010 09:57

#1
En stor del af energien i sollyset på jordoverfladen er i form af synligt lys pga. atmosfærisk absorption. Men satelliter kan til gengæld gøre brug af alle bølgelængder af lys, som solen udsender.

Solen er i øvrigt også en gul stjerne, spektralklasse G2V, så en god del af lyset fra den er faktisk synligt lys uanset den atmosfæriske absorption.

#13 - Coney
16. jul. 2010 10:24

#11 Ikke i ældre huse, men i nye huse kan det sagtens lade sig gøre... Vi fik jo netop det første energi+ hus i DK og det kan jo i bogstaveligste forstand godt tjene sig hjem... Det producerer udelukkende strøm vi solceller, så en forbedring af denne teknologi vil da kun gøre energiproduktionen endnu bedre!

#14 - p1x3l
16. jul. 2010 10:26

http://da.wikipedia.org/wiki/Fil:Nrel_best_researc... < graph over Solceller ( [ url ] virker ik ? :o )

den bedste solcelle per den graph når 36% og ingen andre der når 30%..

så nej de bliver nok lidt svære at tjene ind ... men vis de her er nemme(=billige) at fremstille som der står + x3 mere effectiv

det største problem pt er de ikke når over 30% effect så man ska bruge 3gange så stort areal som med dem her.. plejer gerne være arealet også der sætter grændsen for hva man kan ha

vil også lige sige til #11 med dem her over meste af taget og en lille vindmølle og så gøre så solpaneler sender strømmen ud i nettet når man ik bruger det som med de små vindmøller og i et nyt hus så det lige før jeg tror du får penge per måned -.-

så man spare(sparet er tjent) el regning og får enda lidt igen kommer så an udgifter fra start af hvor lang tid der går før det betaler sig hjem ... men ska det jo nok gøre på et tidspunkt ..

vis man altså har elsparepære og ikke har 5 comps stående 24/7

#15 - 16. jul. 2010 10:36

p1x3l (14) skrev:
vil også lige sige til #11 med dem her over meste af taget og en lille vindmølle og så gøre så solpaneler sender strømmen ud i nettet når man ik bruger det som med de små vindmøller og i et nyt hus så det lige før jeg tror du får penge per måned -.-

Anbefaler de(fx Gaia-Wind) ikke at man benytter husstandsvindmøller sammen med jordvarmeanlæg.... skulle vist være en god kombination.

Syndes også jeg kan huske at jeg så en udsendelse i fjernsynet med en øvre grænse for hvor meget el man må smide tilbage i forsynings-nettet....eller hvor stor ens solcelle-panel måtte være….
Kan desværre ikke helt huske det.

Det er nok lang tid siden, så reglerne skal nok være ændret siden, men hvis der er nogen som kender til dem må de godt lige skrive det !

#16 - myplacedk
16. jul. 2010 11:05

p1x3l (14) skrev:
så man spare(sparet er tjent) el regning og får enda lidt igen kommer så an udgifter fra start af hvor lang tid der går før det betaler sig hjem ... men ska det jo nok gøre på et tidspunkt ..

Spørgsmålet er om solcellerne fungerer længe nok til at tjene sig selv hjem. (Jeg så fx. en som havde regnet ud at hans bedste mulighed var tjent hjem på 40 år, og den forventede levetid på solcellerne var max 20 år.)

Eller om udviklingen går så hurtigt, at det bedre kan betale sig at vente nogle år endnu.
Altså hvis du kan få solceller nu, som tjener sig hjem på 40 år, eller om du kan få solceller om 5 år, som tjener sig hjem på 10.

#17 - bjarkekr
16. jul. 2010 11:06

#11

Har du læst her:
http://www.altomsolceller.dk/oekonomi.aspx

Du skal tænke på to ting.. Solceller er blevet meget billigere de seneste par år og når du beregner tilbagebetalingstid, skal du huske at regne med at elprisen højst tænkeligt er stigende over en 20 årig periode.

#18 - bjarkekr
16. jul. 2010 11:14

Er man doven kan man se nederst på side3 på følgende link for at se en tilbagebetalingstid på 14 år (med 5% lån)

http://www.altomsolceller.dk/media/8255/blaa%20sto...

#19 - plokke
16. jul. 2010 11:55

Nu er der altså forskel på at absorbere lys, og så omdanne det til elektricitet ;)

De når ikke i nærheden af 99% elektrisk effektivitet, selvom de absorberer 99% af synligt lys.. Det betyder groft sagt bare at der ikke er ret meget lys der bliver sendt væk fra solcellen i form af reflektioner...

Måske de kan hæve den elektriske virkningsgrad med et par % eller måske 5 - men jeg tror ikke der er nogen grund til at få kæmpe julelys i øjnene! Hvis de havde opfundet 99% effektive solceller, så havde de været i ALLE!!!!! medier nu!

#20 - KillerDvD
16. jul. 2010 11:56

#11 -Du kan sagtens lave det selv for sjov og her er et kit jeg selv har overvejet at købe.

http://kerychip.dk/oscommerce_st/catalog/product_i...

#21 - danovich
16. jul. 2010 12:42

#19 Vil du da venligst lade være med at fejlinformere folket, der er tale om 99% absorbsion og ikke spredning + absorbsion. Denne nano struktur fanger lyset og forhindre lyset i at blive reflekteret væk fra strukturen, hvilket medfører den høje absorbsionseffektivitet.

Og angående debatten omkring hvorfor de ikke bruger "usynligt" lys: Det gør de tildels også da de anvender en germanium detektor, men dimensionerne af selve "fælden" har betydning for hvilke bølgelængder af lys man kan fange.

#22 - myplacedk
16. jul. 2010 12:45

#21
Har kan ikke ret i at der er forskel på at absorbere lyset, og at omdanne det til elektricitet?

Sort maling absorberer også det meste af lyset, men det får man ikke strøm af.

Eller mener du (og artiklen) at det som ikke bliver til elektricitet, det bliver til varme, som senere bliver afgivet igen (IR), og dermed ikke absorberet alligevel?

#23 - danovich
16. jul. 2010 12:53

#22 nu er det som sagt ikke sort maling man har doperet nanostrukturen med, men germanium. Grunden til at det bliver til varme skyldes at man ikke har implementeret den elektriske del af "solcellen" til at lede en strøm væk med. Dette betyder at de eksiterende elektroner kun kan henfalde til et lavere eksitationsniveau ved selv at udsende lys.

Det er vigtigt at holde for øje at der ikke er tale 99% effekt overførsel, men en kvanteeffektivitet på 99%, dvs. 99 fotoner ud af 100 bliver samlet omdannet til 99 eksiterede elektroner.

#24 - myplacedk
16. jul. 2010 12:58

#23
Så kort sagt... Bliver 99% af lyset til strøm, eller bliver 99% af lyset ikke reflekteret?

"Grunden til at det bliver til varme" - så man har reelt opnået at 99% ikke bliver reflekteret, man har ikke opnået at 99% bliver til strøm?

Så tag han jo ikke helt fejl i #19.

#25 - Decipher
16. jul. 2010 13:09

Den høje effektivitet gør det muligt at lave solceller, der anvender markant mindre halvledermateriale for samme ydelse end tilsvarende tyndfilm-solceller.

Ja, OK, fint nok, men det interessante er jo ikke at lave noget med samme (ringe) ydelse som de nuværende muligheder, men noget med langt bedre ydelse..

#26 - danovich
16. jul. 2010 13:20

myplacedk (24) skrev:

"Grunden til at det bliver til varme" - så man har reelt opnået at 99% ikke bliver reflekteret, man har ikke opnået at 99% bliver til strøm?

Så tag han jo ikke helt fejl i #19.

Nej, og man kan endda gå så langt som at sige at de ikke har lavet en effektiv colakøler og der er derfor ingen nyhedsværdi i deres bedrift. Havde de lavet en 99% effektiv colakøler, så havde det været i ALLE nyhedsmedier!

(btw. det var sarkasme)

Mener du derimod at denne struktur ikke egner sig til opsamling af energien, så må vi spændt afvente deres næste forsøg - der går nok ikke længe førend de får lavet et komplet modul der kan skaffe støttekroner til produktmodning.

#27 - myplacedk
16. jul. 2010 13:24

#26
Prøv lige med et simpelt ja eller nej:

Er vi enige om, at de ikke har omsat 99% af lyset til strøm?

#28 - p1x3l
16. jul. 2010 13:45

#27 det hva der plejes menes når man snakker % lys de opfanger
ka så self ik sige om de her forskere har røget noget og regner varme med men det tror jeg ikke .. det er det der gemmenbrudet :)

#29 - danovich
16. jul. 2010 14:43

#27

NEJ! :D
De har ikke bygget en solcelle med 99% effektivitet, MEN de har lavet materialet som rent faktisk kan omdanne fotonerne med en kvanteeffektivitet på 99%.
Det svarer til at BMW har lavet en motor som få en 3 tons tung bil til at køre 200 km/liter benzin, men mangler at sætte motoren i en bil for at vise det.
At kalde dette for en nul og niks nyhed, viser kun at man ikke har forstået potentialet af deres resultater.

#30 - decx
16. jul. 2010 14:50

Hvorfor ikke små vindmøller i Danmark ? Jeg har set vindmøller her der producerer en stor del af en husstands behov. De koster ca 4000 euro (her i Irland), se f.eks. http://www.realgoods.com/product/wind-hydro-transp...

Det blæser sgu mere i Danmark og Irland end solen skinner, det er helt sikkert, specielt om vinteren hvor solen står meget lavt og ofte skydækket.

Ja man skal have en vis grund for at have plads til en vindmølle af den størrelse, men mindre kan også gøre det, især kombineret med et forbrugsbatteri setup og el-vandvarme system. Sådan et setup har jeg set og det sparer snildt 30-40% af elregningen. Det kan kombineres med solceller på taget. Det koster da penge at investere i. Men de fleste parcelhusstande (pt. 1.3 millioner) i danmark har sikkert plads til sådan et setup og boligforeninger kunne jo smide penge i at købe en rigtig vindmølle eller to som kunne være på en nærliggende mark og så er vi lidt tættere på at være uafhængig af fossile brændstoffer.

Så mangler vi bare et atomkraft i DK. For satan det ville være godt.

#31 - torben09
16. jul. 2010 15:15

myplacedk (11) skrev:
#7+#9
Alle de undersøgelser jeg har set (som handler om danske forhold) er enige:

Solceller til almindeligt (dansk) husstandsforbrug kan IKKE tjene sig selv hjem.

Gør det for sjov, gør det for miljøet, gør det for at støtte teknologien, gør det fordi du er i en speciel situation... Men gør det ikke for pengene.

Jeg har selv kigget på at lave et 12V-system i garagen, til lys og musikanlæg. Så skal der købes 12V-lamper, men der skal købes nye lamper alligevel. Musikanlægget er fra en bil, så det kører allerede 12V. Måske kan det også drive noget udendørsbelysning.

Men det er kun for sjov. Det vil aldrig tjene sig hjem igen.

Det er jo fjollet at sige. Selv under danske vejrforhold, som er skyede, kan de solceller, der bruges nu, køre på 85% af fuld kapacitet, når det er fuldt overskyet. Så det er noget ævl at tale om "danske forhold", i forb. med solenergi. Det er absolut heller ikke "for sjov", eller til at "lege" med. Jeg ved ikke om du lever i oldtiden eller hvad, men der er altså ikke nogen idag, der har et solcelleanlæg, der kører på 12 Volt. De kører på alm. 220 Volt vekselstrøm, via inverter. Desuden ér der virkelig mange penge at spare, da omkostningerne ved etablering af solenergi idag, hurtigt er tjent hjem, med de høje el-priser og miljøskatter.

#32 - Jakob Jakobsen
16. jul. 2010 15:24

myplacedk (11) skrev:
Så skal der købes 12V-lamper, men der skal købes nye lamper alligevel.

Lysdioder!
12V er perfekt til lysdioder, alt efter modellen, skal du bruge 3-4 i serie samt en lille formodstand.
Dioderne er god nok halvdyre i indkøb, men holder i 50.000 timer og bruger 1/10 af strømmen en normal pære ville bruge.

#33 - Nucifer
16. jul. 2010 16:00

Som flere ganske rigtigt siger, er der her IKKE tale om en 99 % effektiv omdanner af sollys til elektrisk strøm.

Men sideløbende med de forsøg, der nævnes her, kører der også forsøg med at få nanorør til at afgive deres optagne stråling som elektrisk strøm, og det er der ret gode resultater med. Læs noget om det her:

Heat to electricity

Kombineres de to forskningsområder, vil der kunne laves solceller med væsentlig højere effektivitet af omdannelse fra sollys til elektrisk strøm.

Som det dog også nævnes i den artikel, jeg har linket til, så kræver nanorørene indpakning i en del guld og lithiumhydrid for at kunne generere strøm. Og så er vi tilbage ved omkostningerne ved masseproduktion.

Når de har fundet ud af at lave solcellerne uden brug af store mængder sjældne grundstoffer, så skal jeg nok klappe af dem.

#34 - drbravo
16. jul. 2010 16:46

#31
Ja, så længe vi har nettoligningsordningen, så elselskaberne *skal* købe den producerede strøm tilbage til en minimumspris vil solceller måske kunne betale sig. Men hvis der er nok der får solceller og deres produktion bliver skæv nok i forhold til forbruget bliver ordningen nok afskaffet, og alle dem der har investeret i solceller står med håret i postkassen..

#35 - myplacedk
16. jul. 2010 18:10

danovich (29) skrev:
De har ikke bygget en solcelle med 99% effektivitet, MEN de har lavet materialet som rent faktisk kan omdanne fotonerne med en kvanteeffektivitet på 99%.

Så de har hverken varme eller el? Hvad er det så omdannet til?

danovich (29) skrev:
Det svarer til at BMW har lavet en motor som få en 3 tons tung bil til at køre 200 km/liter benzin, men mangler at sætte motoren i en bil for at vise det.

I det tilfælde har de jo heller ikke gjort det, kun taget et skridt på vejen.

danovich (29) skrev:
At kalde dette for en nul og niks nyhed, viser kun at man ikke har forstået potentialet af deres resultater.

Det behøver du ikke sige til mig. Sig det det til nogen som kalder det nul og niks.

#36 - myplacedk
16. jul. 2010 18:18

torben09 (31) skrev:
når det er fuldt overskyet. Så det er noget ævl at tale om "danske forhold", i forb. med solenergi.

Jeg er ikke i tvivl om at solen skinder i Danmark. Men vi har altså en sær måde at afregne energi på i Danmark, hvilket gør det sværere at få det til at give økonomisk mening her, end i nogle andre lande.

torben09 (31) skrev:
Det er absolut heller ikke "for sjov", eller til at "lege" med.

De skal du da ikke bestemme. Det der har jeg fået at vide så tit om mit legetøj. Jeg underholder mig nu fint alligevel.

torben09 (31) skrev:
Jeg ved ikke om du lever i oldtiden eller hvad, men der er altså ikke nogen idag, der har et solcelleanlæg, der kører på 12 Volt.

Så de steder de er til salg, er ældgamle restlagre? Og hvis et 12V anlæg giver mening hos mig, så er jeg en viking? Øjeblik, jeg skifter lige min propel-kasket ud med en hjelm med horn.

torben09 (31) skrev:
De kører på alm. 220 Volt vekselstrøm, via inverter.

Det er da nok mig der er sær, men jeg ser ingen grund til at bruge inverter og transformater, for at få strømmen op på 220 (230?) volt vekselstrøm, og så tilbage til 12V jævnstrøm. Det er da en underlig måde at spare på ressourcerne.

#37 - Mathy
16. jul. 2010 22:47

#2: Seriøst, flækker af grin XD

Hmm. Hvad skete der med Jydsk Atomkraft? :D

http://www.jydskatomkraft.dk/

#38 - danovich
17. jul. 2010 17:35

myplacedk (35) skrev:
Så de har hverken varme eller el? Hvad er det så omdannet til?

Når en elektron bliver eksiteret ved at en photon rammer den, så kan elektronen kun henfalde til et lavere potentiale igen ved selv at udsende lys, men med en lavere energi. Jo kortere bølgelængde er på den elektromagnetiske stråling (f.eks. synligt lys) desto mere energi er der i fotonen. Derfor kan den eksiterede elektron ikke udsende lys med en kortere bølgelængde(mere energi) end den som den bliver eksiteret med, da der ellers ikke ville være energibevarelse.
Kort fortalt om det der sker i vores tilfælde: Synligt lys eksiterer en elektron som udsender infrarødt lys igen.

ang. "nul og niks" kommentaren, så var det en hentydning til #19 ikke dig :D

#39 - myplacedk
17. jul. 2010 19:20

myplacedk (27) skrev:
Er vi enige om, at de ikke har omsat 99% af lyset til strøm?

danovich (29) skrev:
NEJ! :D
De har ikke bygget en solcelle med 99% effektivitet, MEN de har lavet materialet som rent faktisk kan omdanne fotonerne med en kvanteeffektivitet på 99%.

myplacedk (35) skrev:
Så de har hverken varme eller el? Hvad er det så omdannet til?

danovich (38) skrev:
udsender infrarødt lys

A.k.a. "varme" eller "ikke strøm". Du er ret dygtig til at bruge en masse fine ord, til at skjule dit budskab så grundigt, at man næsten ikke kan finde det. ;-)

Men er vi enige om, at de ikke har omsat 99% af lyset til strøm?

#40 - Hubert
19. jul. 2010 22:33

http://tvmidtvest.dk/node/9288

#41 - Slettet Bruger [1985801807]
20. jul. 2010 06:53

Hubert (40) skrev:
http://tvmidtvest.dk/node/9288

Men newz folk vil ikke hah pøbel tech. vi skal ha high tech :P

#42 - Thinq
20. jul. 2010 08:20

Ret underligt at de forsøger at sælge substitutionen af germanium med cadmium som en forbedring (sidste afsnit). Det kan da godt være det giver nogle tekniske fordele men det er sådan set underordnet.
Nu er vi endelig kommet af med cadmium i genopladelige batterier, så skal vi ikke reintroducere det i solceller, ellers tak!

#43 - myplacedk
20. jul. 2010 12:10

#42
Solcellerne holder i det mindste temmeligt meget længere end batterier, og dermed er problemet langt mindre.
Plus batterier har folk det med at betragte som husholdningsaffald, solceller er vel store nok til at komme på genbrugspladsen, for det meste.

Forside
⟨
Forum
⟨
Nyheder

Gå til top

Opret dig som bruger i dag

Det er gratis, og du binder dig ikke til noget.

Når du er oprettet som bruger, får du adgang til en lang række af sidens andre muligheder, såsom at udforme siden efter eget ønske og deltage i diskussionerne.

Opret Bruger Login

mboost-dp1

Nyheder

Seneste kommentarer i nyheder

Seneste kommentarer i forum

Ny solcelle-teknologi absorberer 99 % af synligt lys