211service.com
Fool's Gold voor zonnepanelen
Een van de beste materialen voor het maken van goedkope zonnecellen is ijzerpyriet (beter bekend als fool's gold), volgens onderzoekers van de University of California, Berkeley en Lawrence Berkeley National Laboratory.
De onderzoekers hebben onlangs een artikel gepubliceerd in Milieuwetenschap en -technologie dat onderzoekt 23 halfgeleidende materialen met eigenschappen die ze veelbelovend maken voor het omzetten van zonlicht in elektriciteit. Ze evalueerden de kosten en overvloed van deze materialen om te bepalen welke goed zouden werken voor goedkope zonnecellen die in aantallen kunnen worden gemaakt die groot genoeg zijn om in de elektriciteitsbehoefte van de wereld te voorzien. De zonnecellen van vandaag zijn meestal gemaakt van silicium - dat kostbaar is om te verfijnen en te zuiveren - of van dunne films van cadmiumtelluride, die relatief zeldzame of giftige elementen bevatten, waardoor het moeilijk of onmogelijk is om ze op te schalen om alle elektriciteit in de wereld te leveren.
De onderzoekers stellen dat onderzoek moet worden gericht op materialen die goedkoop en overvloedig genoeg zijn om gemakkelijk in de energiebehoeften van de wereld te voorzien. IJzersulfide (pyriet), of dwaasgoud, onderscheidde zich van alle andere opties, op de voet gevolgd door amorf silicium, een materiaal dat tegenwoordig in sommige zonnecellen wordt gebruikt. Ze schatten dat deze materialen kunnen voorzien in 100 tot 1000 keer de huidige elektriciteitsbehoefte van de wereld.
Maar er kan een vangst zijn. Hoewel het goud van de dwaas in theorie kan schitteren als materiaal voor zonnecellen, zal het een uitdaging zijn om de theoretische prestatieniveaus te bereiken. Van een ander studie gepubliceerd in 2000 :
Ongeveer 20 jaar geleden werd pyriet (FeS2) voorgesteld als een veelbelovende kandidaat voor [toekomstig] gebruik als fotovoltaïsch absorptiemateriaal voor dunnefilmzonnecellen. Onder zijn fysieke eigenschappen - de zeer hoge absorptiecoëfficiënt en een geschikte energiebandgap (Eg≈0,95 eV) voor fotovoltaïsche energieconversie - werden ook de niet-toxiciteit en de samenstelling van overvloedige elementen beschouwd als bijzondere voordelen van pyriet.
De beloften konden echter niet worden nagekomen. Hoewel de kwantumefficiëntie en de fotostromen redelijk hoog waren voor enkelkristallijne pyrietmonsters, waren de nullastspanningen nooit hoger dan ongeveer 200 mV bij kamertemperatuur, veel te laag in vergelijking met de bandafstand van pyriet. Het hoogste rendement dat tot nu toe is gerapporteerd, is ongeveer 2,8%.