. 15 PHOTOVOLTAIK-SOLARSTROM-INNOVATIONEN, DIE SIE SEHEN MÜSSEN - WISSENSCHAFT

15 Photovoltaik-Solarstrom-Innovationen, die Sie sehen müssen

Dünnschicht-Solarzellenfoto

Rückblick auf aktuelle PV-Innovationen

Energie. Das Lebenselixier der modernen Zivilisation. Die Suche nach sauberen Quellen steht ganz oben auf der Prioritätenliste der Grünen Bewegung

sehr

vielversprechendes Feld ist die Photovoltaik (PV). Wir bei TreeHugger beschäftigen uns bereits seit einiger Zeit mit diesem Thema und wir glauben, dass es Zeit ist, im Rückspiegel einige der wichtigsten PV-Solarinnovationen aus unseren Archiven zu betrachten.

Dünnschicht-Solarrekord: 19, 9% Wirkungsgrad

Ein Mangel an Silizium in den letzten Jahren und die Nachfrage nach dünnen und flexiblen Paneelen haben in letzter Zeit dazu beigetragen, den Fokus auf Dünnschichtsolar zu erhöhen, und es wurden große Fortschritte erzielt. Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) der USA hat Dünnschichtsolarmodule entwickelt, die sehr nahe am Wettbewerb mit ihren traditionelleren Cousins ​​auf Siliziumbasis stehen. "Die Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) -Dünnschichtsolarzelle erreichte kürzlich im Labor einen Wirkungsgrad von 19, 9 Prozent und stellte damit einen neuen Weltrekord auf." CoolEarth aufblasbares Solarballonfoto

CoolEarth aufblasbare Solarballons

Photovoltaik-Solarzellen sind nach wie vor relativ teuer, daher suchen viele Unternehmen nach Wegen, um die von ihnen genutzte PV-Oberfläche zu reduzieren. Eine Möglichkeit besteht darin, mit Konzentratoren mehr Sonnenlicht auf kleinere (aber normalerweise effizientere) Solarmodule zu richten. Aber selbst wenn Sie das tun, haben Sie immer noch hohe Kosten für das Trägermaterial und die Konzentratoren selbst.

Das ist das Problem, das CoolEarth mit seinen aufblasbaren Solarkollektoren zu lösen versucht. Die Ballons selbst sollen 400-mal billiger sein als ein Konzentrator der gleichen Größe aus poliertem Aluminium. Sie können auf Drähten montiert werden, was die Kosten weiter senkt. Die Wartung ist auch einfacher: Sie können sie mit Klebeband reparieren und ein Gerät in etwa 15 Minuten austauschen. Lesen Sie weiter für weitere Details und ein Promo-Video.

Sunrgi Xtreme Concentrated Photovoltaics Solar Panels Bild

Sunrgi Xtreme Concentrated Photovoltaics: Solarenergie mit fossilen Brennstoffen konkurrenzfähig?

Sunrgi hat kürzlich einen eindrucksvollen Anspruch erhoben: Sie sagen, dass ihre Anlage bald "Strom zu Großhandelspreisen von 5 Cent pro kWh (Kilowattstunde) produzieren kann". (!) Sie bündeln das Sonnenlicht fast 2000 Mal (!!!) in äußerst effizienten Solarzellen. Ein Teil der von Sunrgi zum Patent angemeldeten Technologie hat mit der Kühlung der Solarzellen, dem Nachführen der Sonne in zwei Achsen und der Optimierung des gesamten Systems für die Massenproduktion zu tun. Erfahren Sie mehr darüber in unserem Post über Sunrgis konzentrierte Solarenergie.

Haariges Sonnenkollektorfoto der Nanodrähte

"Haarige" Dünnschichtsolarmodule mit Nanodrähten

Wir hören oft von neuen exotischen Materialien und seltsamen Formen, aber das könnte das sein

komischste

Ankündigung: Forschern der McMaster University (coolster Name aller Zeiten) ist es gelungen, lichtabsorbierende Nanodrähte aus Hochleistungs-Photovoltaik-Materialien auf Kohlenstoff-Nanoröhren-Gewebe zu „züchten“. Mit anderen Worten, haarige Sonnenkollektoren.

Ziel ist es, flexible, bezahlbare Solarzellen herzustellen, die innerhalb von fünf Jahren eine Umwandlungseffizienz von 20% erreichen. Längerfristig ist es theoretisch möglich zu erreichen

40% Wirkungsgrad

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Motte mustert Biomimicry für Sonnenkollektorfoto

Moth Eyes Biomimicry für Sonnenkollektoren

Silizium reflektiert, sodass viel Licht, das in Strom umgewandelt werden könnte, zurückgeworfen wird und verloren geht. Es wird eine Antireflexbeschichtung verwendet, deren Wirksamkeit jedoch begrenzt ist und die auch Nachteile hat. Auf der Suche nach einer Lösung stellten die Forscher fest, dass Motten sehr entspiegelte Augen haben ("höchstwahrscheinlich eine evolutionäre Abwehr gegen nachtaktive Raubtiere"). Das Mottenauge-Verfahren erzeugt Paneele, die weniger als 2% des Lichts reflektieren. Dies ist eine enorme Verbesserung gegenüber der Reflexionsrate von 35 bis 40% ohne die Antireflexbeschichtungen.

Herstellung von Solaria-Sonnenkollektoren mit Roboterfoto

Solaria: 90% der Energie mit 50% des Silikons

Solarzellen von Solaria produzieren etwa 90% der Leistung eines herkömmlichen Solarmoduls, verbrauchen jedoch nur halb so viel Silizium und senken so die Kosten. "Normalerweise überspannt das Silizium in einem Solarpanel seine Oberfläche und sammelt Licht von so viel Fläche wie möglich. Solaria schneidet das Silizium jedoch in dünne Streifen und teilt sie so auf, dass sie nur etwa die Hälfte der Fläche des Panels ausmachen. Ein durchsichtiger geformter Kunststoff abdeckung sammelt licht von der gesamten platte und leitet es auf die silikonstreifen. " Weitere Informationen, einschließlich Bilder, finden Sie in unserem Beitrag zu Solarias Solarmodulen.

1366 Technologies Solarpanel Innovationsbild

1366 Technologies: Solarenergie näher an 1 USD / Watt bringen

Diese Jungs sind wirklich schlau. 1366 Technologies, ein Unternehmen, das nach der Solarkonstante benannt ist (durchschnittlich 1366 Watt Sonnenstrahlung treffen jeden Quadratmeter der Erde), arbeitet an der Verbesserung multikristalliner Silizium-Solarmodule. Drei verschiedene Innovationen ermöglichten es ihnen, ihren Prototypen 27% effizienter zu machen als herkömmliche Solarzellen aus multikristallinem Silizium. Der Gesamtwirkungsgrad lag bei 19, 5%, ungefähr so ​​hoch wie bei Solarzellen aus einkristallinem Silizium (die teurer sind). Weitere Informationen zu diesen drei Innovationen finden Sie in unserem Artikel über 1366 Technologies Solarmodule.

Sonnenkollektoren der Energie-Day4 auf Dachfoto

Innovation von Day4 Energy: 25% billigere Sonnenkollektoren

Solare PV-Effizienzrekorde im Labor zu schlagen ist großartig, aber kurzfristig ist es am wichtigsten, was es zur Marktreife bringt. Aus diesem Grund ist die jüngste Innovation von Day4 Energy so interessant: Sie sollte die Kosten für Panels um 25% senken, indem die Effizienz ihrer Zellen auf 17 bis 18% erhöht wird, und die neuen Panels sollten innerhalb von 18 Monaten auf den Markt kommen. Weitere Informationen dazu finden Sie in unserem Beitrag zu den Sonnenkollektoren von Day4 Energy.

Nanosolar Solar Panel Foto

Nanosolar: Kostensenkung durch "Drucken" von Sonnenkollektoren

Nanosolar ist ein Unternehmen mit Sitz in Palo Alto, Kalifornien, das mithilfe einer innovativen Technik eine Art "Solarfilm" herstellt. Bei der Herstellung des Films druckt Nanosolar CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Selen) auf einem dünnen Polymer unter Verwendung von Maschinen, die wie Druckmaschinen aussehen. Es ist kein teures Silizium in den Prozess involviert, und letztendlich kostet eine Solarzelle von Nanosolar etwa ein Fünftel bis ein Zehntel der Kosten eines Standard-Silizium-Solarmoduls. Nanosolar hat eine Menge Geld gesammelt, unter anderem von Sergey Brin und Larry Page sowie von EDF in Frankreich mit Investitionen von 50 Millionen US-Dollar. Die Produktion wird nun so schnell wie möglich hochgefahren. Weitere Informationen finden Sie in unserem Beitrag über Nanosolar und im Video unten.

GE Printing OLED Rolls Foto

General Electric: Drucken von OLEDs und Sonnenkollektoren


GEs Verfahren zum Bedrucken von OLED-Rollen ist keine Innovation für Solarmodule, sondern könnte laut Angaben des Unternehmens auch auf Solarmodule angewendet werden. Dies könnte helfen, Kosten zu senken und Herstellungsprozesse zu vereinfachen. Lesen Sie mehr darüber in unserem Beitrag über den "wichtigsten Meilenstein" von GE: das Drucken von organischen LEDs wie Papier, das auch für Solarmodule geeignet ist.

Diagramm des Infrarotlicht-Umwandlungsbildes

Infrarotlicht in Strom umwandeln

Durch Hinzufügen von Titan und Vanadium zum Halbleitermaterial eines Solarpanels können Sie es so verändern, dass es sowohl das Infrarotspektrum des Lichts als auch das sichtbare nutzt. Aus diesem Grund haben solche Solarmodule eine theoretische Absorptionsgrenze von 63%, verglichen mit etwa 40% für gewöhnliche Solarzellen. Lesen Sie mehr darüber in unserem Beitrag über die Verwendung des Infrarotspektrums in Sonnenkollektoren.

Cadmiumtellurid-Sonnenkollektoren Foto

Cadmium Telluride Solar Panels von First Solar

Einige Experten spekulieren, dass First Solar mehr als 80 Wettbewerber schlagen könnte, um so niedrige Herstellungskosten zu erzielen, dass Solarmodule mit weniger als 1 USD pro Watt auf den Markt gebracht werden können. Lesen Sie mehr darüber in unserem Beitrag über die Cadmium Telluride-Solarmodule von First Solar.

AVA Solar Solarpanel Bild

AVA Solar: Cadmiumtellurid-Dünnschicht zu 1 USD / Watt

Ein weiteres Unternehmen, das an Cadmiumtellurid-Dünnfilmen arbeitet, ist AVA Solar. Sie behaupten, dass die Herstellung der Paneele ungefähr 1 USD / Watt kostet, und dass die Kunden ungefähr 2 USD / Watt kosten, was ungefähr der Hälfte der regulären Paneele heutzutage entspricht. Lesen Sie mehr in unserem Beitrag über die Cadmium Telluride-Solarmodule von AVA Solar.

Japan-Sonnenkraftwerk im Raumbild

Japan hofft, bis 2030 ein Solarkraftwerk im Weltraum zu haben

f und wenn dieses Projekt abgeschlossen ist, ist vorgesehen, dass es physisch massiv sein muss, geschweige denn kostspielig: Der umlaufende Solarteil könnte sich über Kilometer erstrecken und 10.000 Tonnen wiegen; der Laserteil könnte bis zu 10 Kilometer lang sein; Die bodengestützte Empfangseinheit kann bis zu zwei Kilometer lang sein. Lesen Sie in unserem Beitrag mehr über Japans Pläne für ein Solarkraftwerk im All.

Emcore Solar Panels Foto

EMCORE-Solarzelle stellt Effizienzrekord auf

Die Inverted Metamorphic Multi-Junction-Solarzellentechnologie (IMM) von EMCORE wurde in Zusammenarbeit mit dem National Energy Research Laboratory und dem US Air Force Research Laboratory entwickelt und hat einen Weltrekord bei der Umwandlung im Orbit von 33% aufgestellt. Für den Einsatz in terrestrischen Konzentrator-Photovoltaiksystemen (CPV) des Unternehmens werden Wirkungsgrade zwischen 42 und 45% (!) Erwartet. Lesen Sie mehr in unserem Beitrag über EMCORE-Solarmodule.

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