Blog/portál a Smart FACTORY-hoz | VÁROS | XR | METAVERSE | AI (AI) | DIGITIZÁLÁS | SOLAR | Iparági befolyásoló (II)

Ipari központ és blog a B2B ipar számára - Gépgyártás - Logisztika/Intralogisztika - Fotovoltaik (PV/Solar)
A Smart FACTORY számára | VÁROS | XR | METAVERSE | AI (AI) | DIGITIZÁLÁS | SOLAR | Iparági befolyásoló (II) | Induló vállalkozások | Támogatás/Tanács

Üzleti innovátor - xpert.digital - Konrad Wolfenstein
Erről többet itt

Új napelem rekord – Új napelem rekord


Konrad Wolfenstein – márkanagykövet – iparági befolyásolóOnline kapcsolatfelvétel (Konrad Wolfenstein)

Hangválasztás 📢

Megjelent: 2020. augusztus 10. / Frissítés: 2020. augusztus 17. - Szerző: Konrad Wolfenstein

Váltás az angol verzióra

Magasabb hatásfok párhuzamosan – új napelemrekord

A fotovoltaikus kutatások keményen dolgoznak a napelemek hatékonyságának további növelésén. Egyre inkább a tandem fotovoltaikára helyezik a hangsúlyt, amelyben a nagy teljesítményű napelem-anyagokat különböző kombinációkban állítják össze, hogy még hatékonyabban használják fel a napspektrumot a fény elektromos energiává alakításakor. A Fraunhofer ISE most új rekordot, 25,9 százalékos hatékonyságot ért el a közvetlenül szilíciumon termesztett III-V/Si tandem napelem esetében. Ezt először gyártották költséghatékony szilícium hordozóra – ez fontos mérföldkő a tandem napelemek gazdaságos megoldásai felé vezető úton.

 

© Fraunhofer ISE / Fotó: Markus Feifel

Több III-V tandem napelem 10 cm átmérőjű szilícium hordozón - © Fraunhofer ISE - Fotó: Markus Feifel

 

A Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE már évek óta dolgozik több napelemen, amelyekben két vagy három alcella van egymás tetején elhelyezve, hogy a különböző hullámhosszú napfényt elektromos árammá alakítsák át. A szilícium alkalmas abszorbernek a spektrum infravörös részére, és a tetejére néhány mikrométer vastagságú III-V félvezető rétegeket visznek fel. Ezek a periódusos rendszer III. és V. csoportjába tartozó anyagok, amelyek átalakítják az ultraibolya, látható ill közeli infravörös fény hatékonyabban elektromos séta. A tiszta III-V félvezető napelemeket már használják az űrben és a koncentrátoros fotovoltaikában. A szilíciummal, mint a legalacsonyabb alcellával összekapcsolt költséghatékonyabb eljárások révén a tandem technológiát a jövőben a széles körű fotovoltaikus elemek számára is elérhetővé kell tenni. Addig azonban még hosszú az út.

25,9 százalék a közvetlenül szilíciumon termesztett III-V/Si tandem napelemeknél

Különféle megközelítések léteznek a III-V és a szilícium napelemek kombinációinak létrehozására. 2019 óta a Fraunhofer ISE tartja a világrekordot 34,1 százalékos hatásfokkal (most 34,5 százalék) egy tandem napelem esetében, amelyben a III-V félvezető rétegek gallium-arzenid hordozóról szilíciumra kerülnek át úgy, hogy a rétegek átmennek egy ún. -úgynevezett ostya -Bond kapcsolódnak. Ez a technológia hatékony, de drága. A Fraunhofer ISE ezért sok éve dolgozik közvetlenebb gyártási eljárásokon, amelyek során a III-V rétegeket szilícium napelemre rakják fel vagy epitaxializálják. Kulcsfontosságú a kiváló kristályminőség fenntartása minden rétegben – ez komoly kihívás. Egy ilyen, közvetlenül szilíciumon termesztett III-V/Si tandem napelem esetében új világrekord, 25,9 százalékos hatásfok született. A Fraunhofer ISE tudósa, Markus Feifel a közelmúltban bemutathatta sikerét a 47. IEEE Photovoltaic Specialists Conference-en, amely számos konferenciához hasonlóan jelenleg is online zajlik, és a Hibrid Tandem Napelemek kategóriában a Student Award díjjal jutalmazták. „Kívülről nem látszik a cella összetett belső szerkezete, mert az összes abszorber össze van kötve egymással, és további kristályrétegekkel kapcsolódnak össze elektromosan” – magyarázza a fiatal napelemkutató, aki 24,3-ról 24,3-ra növelte munkája eredményét. 25,9 kevesebb mint egy év alatt százalékot javulhat. „Ezt a sikert úgy érték el, hogy egyetlen vékony réteget cseréltek ki a több cellában” – magyarázza tovább. "Sejtjeink alapos elemzése feltárta, hogy ez a réteg akadályt képez az elektromos vezetés előtt."

A Fraunhofer kutatói 2007 óta fejlesztik kis lépésekben a technológiát a TU Ilmenau, Philipps Univ egyetemmel közösen. Marburg és az Aixtron cég speciális epitaxiás rendszereket állítottak fel, és a szerkezet minden egyes rétegét megvizsgálták. Ezeket a fejlesztéseket a Szövetségi Kutatási Minisztérium BMBF finanszírozta a „III-V-Si” és „MehrSi” projektek részeként. Az új tandem napelem különlegessége, hogy a III-V rétegeket nem vegyi-mechanikusan polírozott szubsztrátumon, mint korábban, hanem szilícium ostyán növesztették, amely a kristály fűrészelése után egyszerű eljárással, csak olcsó köszörülési és maratási eljárásokat kezeltek. Az európai „SiTaSol” projekt részeként a dán Topsil cég fejlesztette ki ezeket a szilícium lapkákat, és ezzel fontos lépést tett az új, több csomópontos napelemek gazdaságos gyártása felé. A jövőben a hatékonyság további növelése és a rétegek még gyorsabb, nagyobb áteresztőképességű, ezáltal költséghatékonyabb lerakódása lesz a cél, azzal a céllal, hogy a tandem fotovoltaik jelentősen hozzájáruljanak az energiaátmenethez szükséges fotovoltaikához. bővítése érhető el.

Kulcstechnológia az energetikai átálláshoz

A napelemekből származó villamos energia ma a világ számos részén a legolcsóbb energiatermelési forma. „Az európai fotovoltaikus kutatásban számos koncepció van folyamatban az energiaátállás szempontjából kulcsfontosságú technológia hatékonyságának továbbfejlesztésére” – mondja Prof. Dr. Stefan Glunz, a fotovoltaikus kutatás vezetője. »Nem csak azon dolgozunk, hogy a szilícium napelemek gyártását még fenntarthatóbbá és költséghatékonyabbá tegyük, hanem egyúttal új módokat is kutatunk annak érdekében, hogy a bevált szilíciumot más félvezető anyagokkal kombinálva még nagyobb hatékonyságot érjünk el. Ezt tandem fotovoltaikával érhetjük el.« A tandem fotovoltaik nemcsak a villamosenergia-termelés jövője felé nyitja meg az utat, hanem ezek a napelemek – magasabb feszültségük miatt – ideálisak az elektrolízishez, a víz közvetlen hidrogénné és oxigénné történő lebontásához is. Ez a technológia tehát a hidrogén előállításához is hozzájárul, mint energiatároló eszköz és az energiaátmenet fontos építőköve.

 

A III-V/Si többszörös csomópontú napelem rétegszerkezete - © Fraunhofer ISE

A III-V/Si többszörös csomópontú napelem rétegszerkezete – © Fraunhofer ISE

 

A III-V/Si többcsatlakozású napelem rétegszerkezete, kvantumhatásfoka és IV karakterisztikája AM 1,5g spektrális körülmények között

Magasabb hatásfok párhuzamosan – új napelemrekord

A fotovoltaikus kutatások keményen dolgoznak a napelemek hatékonyságának folyamatos növelésén. Egyre inkább a tandem fotovoltaikára helyezik a hangsúlyt, amelyben a nagy teljesítményű napelem-anyagokat különféle kombinációkban egyesítik annak érdekében, hogy a napspektrumot még hatékonyabban használják fel a fény elektromos energiává alakításában. A Fraunhofer ISE most új, 25,9 százalékos rekordhatékonyságról számol be a közvetlenül szilíciumon termesztett III-V/Si tandem napelem esetében. Ez az első alkalom, hogy ezt alacsony költségű szilícium hordozón állították elő – ez fontos mérföldkő a tandem fotovoltaikus energiatakarékos megoldások felé vezető úton.

 

© Fraunhofer ISE / Fotó: Markus Feifel

Több III-V tandem napelem 10 cm átmérőjű szilícium hordozón – © Fraunhofer ISE – Fotó: Markus Feifel

 

A Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE már évek óta dolgozik több csomópontos napelemeken, amelyekben két vagy három részleges cella van egymás fölött elhelyezve, hogy a különböző hullámhosszú napfényt elektromos árammá alakítsák át. A szilícium alkalmas a spektrum infravörös részének elnyelőjére, valamint a III-V félvezető rétegekre, a periódusos rendszer III. és V. csoportjába tartozó anyagokra, amelyek az ultraibolya, látható és közeli infravörös fényt hatékonyabban alakítják át a felületen lerakódott elektromossággá. tetejére. A tiszta III-V félvezető napelemeket már használják az űrben és a koncentrátoros fotovoltaikában. Költséghatékonyabb eljárások és a szilícium, mint a legalacsonyabb alcella kombinációja révén a tandem technológiát a jövőben elérhetővé kell tenni a széles körű fotovoltaik számára. Addig azonban még hosszú az út.

25,9 százalék a közvetlenül szilíciumon termesztett III-V/Si tandem napelemeknél

Különböző megközelítések vannak a III-V és a szilícium napelemek kombinációinak előállításához. Például 2019 óta a Fraunhofer ISE 34,1 % -os hatékonyságú (jelenleg 34,5 százalék) világrekordot tartott egy tandem napelemnél, amelyben a III-V félvezető rétegeket áthelyezik egy gallium-arzenid szubsztrátból szilikonra, a Ligg rétegeit a Ligg összekapcsolásával a Ligg összekapcsolja. Úgynevezett ostya kötés. Ez a technológia hatékony, de drága. Ezért a Fraunhofer ISE évek óta dolgozik olyan közvetlen gyártási folyamatokon, amelyekben a III-V rétegek depositálódnak vagy egy szilícium napelemre vannak epitaxisolva. Itt elengedhetetlen az összes réteg magas kristályminőségének fenntartása - ez egy nagy kihívás. Az új, 25,9 százalékos világrekord-hatékonyságot most elérik egy ilyen III-V/SI tandem napelemnél, amelyet közvetlenül a szilíciumon termesztettek. A Fraunhofer ISE tudós, Markus Feifel nemrégiben sikerült bemutatni a sikerét a 47. IEEE fotovoltaikus szakemberek konferenciáján, amely, mint a jelenleg sok konferencián, és a Hybrid Tandem napelemek kategóriájában szerepelt a hallgatói díjjal. "Kívülről a cella komplex belső szerkezete nem látható, mivel az összes abszorbenset további kristályrétegek és elektromos vezetékes kötés köti össze" - magyarázza a fiatal napelemek kutatása 25,9 százalék kevesebb mint egy év alatt. "Ezt a sikert úgy sikerült elérni, hogy egyetlen vékony réteg cseréjét a többcellán belül helyettesíti" - folytatja. "A sejtjeink gondos elemzése azt mutatta, hogy ez a réteg akadályt teremtett az elektromos vezetékben."

Kis lépésekben a Fraunhofer kutatói 2007 óta tovább fejlesztik a technológiát az Ilmenau Műszaki Egyetemen, a Philipps Egyetemen. Marburg és az Aixtron cég, speciális epitaxis berendezések felállítása és a szerkezet minden egyes rétegének vizsgálata. A tézisfejlesztéseket a Német Szövetségi Oktatási és Kutatási Minisztérium (BMBF) finanszírozta a „III-V-SI” és a „MEHRSI” projektek részeként. Az új tandem napelemek különleges kiemelt fénypontja az, hogy a III-V rétegeket nem kémiai-mechanikusan polírozott szubsztráton termesztették, mint korábban, hanem egy szilícium ostyán, amely a kristály fűrészelése után az egyszerű eljárásban csak olcsó őrlést és Maratási folyamatok. A „Sitasol” európai projekten belül a dán Topsil kifejlesztette a Szilícium ostyáit, és így felismerte az új multi-junkciós napelemek gazdasági termelésének felé irányuló fontos lépést. A jövőben a cél a füstölő hatékonysága még tovább, és így a rétegek lerakódásának felismerése még gyorsabban, a magas szintű és így költségekkel, azzal a céllal, hogy a tandem fotovoltaika behozott hozzájárulást nyújtson a fotovoltaikus bővítéshez Szükséges az energia fordulásához.

Kulcstechnológia az energiarendszer átalakításához

A mai világ számos részén a napelemekből származó villamos energia az energiatermelés legolcsóbb formája. „Az európai fotovoltaikus kutatások számos fogalomon dolgoznak, hogy tovább fejlesszék az energiaforgalom e kulcsfontosságú technológiájának hatékonyságát” - mondja Dr. Prof. Stefan Glunz, a fotovoltaikus kutatási osztály vezetője. „Nem csak a szilícium-napelemek előállításán dolgozunk, még fenntarthatóbbá és költségtudatosabbá, hanem ugyanakkor új talajt törünk annak érdekében, hogy a bevált szilícium más félvezető anyagokkal kombinálva a hatékonyság érdekében. Ezt a tandem fotovoltaikumokkal érjük el. A tandem fotovoltaika nemcsak az energiatermelés jövőjébe jutó, a tézis napelemek - magasabb feszültségük miatt - ideálisan alkalmasak az elektrolízisre, a víz közvetlen bomlása hidrogénbe és oxigénbe. Ez a technológia így hozzájárul a hidrogén előállításához, mint energiakóró közeg és fontos építőelem az energiaforgalomhoz.

 

A III-V/Si többszörös csomópontú napelem rétegszerkezete - © Fraunhofer ISE

A III-V/Si többcsomópontos napelem rétegszerkezete – © Fraunhofer ISE

 

A III-V/Si többcsatlakozású napelem rétegszerkezete, kvantumhatékonysága és IV karakterisztikája AM 1,5g spektrális körülmények között

 

Maradj kapcsolatban

egyéb témák

  • A Freudenhofer Intézet áttörésről számol be a kutatásban
    Kutatás: Vezeték nélküli napelem modulok – vezeték nélküli napelemek vagy fotovoltaik – a Freudenhofer Institute áttörésről számol be a kutatásban...
  • Villamosenergia-termelés fotovoltaikával
    Rekordszámú napsütéses óra 2020 tavaszán biztosította a napelemekből származó magas villamosenergia-bevezetést...
  • Mesterséges intelligencia a megújuló energiák területén
    Smart Grid: Mesterséges intelligencia a megújuló energiák területén...
  • Rekord részesedés - megújuló energia menedzsment
    A megújuló energiák rekordaránya, 55,8 százalék...
  • A fotovoltaik teljesítménye felülmúlja a hagyományos erőműveket
    A fotovoltaik jobban teljesítenek, mint a hagyományos erőművek...
  • Napenergia kötelezettség Brémában – Brémának fotovoltaikus szoláris várossá kell válnia – Kép: Maykova Galina|Shutterstock.com
    Napelemes kötelezettség Brémában – Brémának napenergiával rendelkező várossá kell válnia...
  • Napelemes kötelezettség Bajorországban? Jön vagy nem jön? - Kép: Sean Pavone|Shutterstock.com
    Napelemes kötelezettség Bajorországban? Mi folyik a Szabad Államban?...
  • Plug-in napelemes eszközök, érdekesek a hosszú távú táborozóknak - Kép: mimagephotography|Shutterstock.com
    Plug-in napelemes készülék: napelemes rendszer erkélyekre és kertekre, különösen érdekes a hosszú távú táborozók számára...
  • Nem a napenergia-kötelezettségre Mecklenburg-Vorpomerániából - Kép: Mentsd meg a természetet és a vadon élő állatokat és még több kép | Shutterstock.com
    A nem a napenergia-kötelezettségre Mecklenburg-Elő-Pomerániából (Meckpomm)...
Blog/Portál/Hub: Kültéri és tetőrendszerek (ipari és kereskedelmi is) - Napelemes kocsibeálló tanácsadás - Napelemes rendszer tervezés - Félig átlátszó duplaüveges napelemes megoldások️Új PV -megoldás - Csökkentse a költségeket és időt takarítson meg

Bejelentés: Új fotovoltaikus megoldás a költségek és a megtakarítás csökkentésére hamarosan!

Kapcsolat - Kérdések - Súgó - Konrad Wolfenstein / Xpert.DigitalOnline napelemes rendszer tető- és területtervezőOnline napelemes terasztervező - napelemes terasz konfigurátorOnline napelem port tervező - napelemes autóbeálló konfigurátorUrbanizáció, logisztika, fotovoltaika és 3D vizualizációk Infotainment / PR / Marketing / Média

Urbanizáció, logisztika, fotovoltaika és 3D vizualizációk Infotainment / PR / Marketing / Média
Kiterjedt XPERT PDF könyvtár a napenergiával/fotovoltaikával, a villamos energia tárolásával és az elektromobilitás témájával
 
  • Anyagkezelés – Tárolásoptimalizálás – Tanácsadás – Konrad Wolfensteinnel / Xpert.DigitalNapelem/fotovoltaik - tervezési tanácsadás - telepítés - Konrad Wolfensteinnel / Xpert.Digital
  • Csatlakozz hozzám:

    LinkedIn Kapcsolat - Konrad Wolfenstein / Xpert.DigitalXing Kapcsolat - Konrad Wolfenstein / Xpert.Digital
  • KATEGÓRIÁK

    • Logisztika/intralogisztika
    • Mesterséges intelligencia (AI) – AI blog, hotspot és tartalomközpont
    • Megújuló energia
    • A jövő fűtési rendszerei - Carbon Heat System (szénszálas fűtőberendezések) - Infravörös fűtőtestek - Hőszivattyúk
    • Smart & Intelligent B2B / Ipar 4.0 (beleértve a gépészetet, építőipart, logisztikát, intralogisztikát) – feldolgozóipar
    • Okos város és intelligens városok, csomópontok és kolumbárium – Urbanizációs megoldások – Városlogisztikai tanácsadás és tervezés
    • Szenzorok és méréstechnika – ipari érzékelők – intelligens és intelligens – autonóm és automatizálási rendszerek
    • Kiterjesztett és kiterjesztett valóság – Metaverse tervezőiroda/ügynökség
    • Digitális központ vállalkozói és induló vállalkozások számára – információk, tippek, támogatás és tanácsok
    • Agrár-fotovoltaikus (mezőgazdasági PV) tanácsadás, tervezés és kivitelezés (építés, telepítés és összeszerelés)
    • Fedett napelemes parkolóhelyek: napelemes kocsibeálló – napelemes kocsibeállók – napelemes kocsibeállók
    • Energiatárolás, akkumulátortárolás és energiatárolás
    • Blockchain technológia
    • Értékesítési/Marketing Blog
    • AIS mesterséges intelligencia keresés / KIS – AI keresés / NEO SEO = NSEO (Next-gen Search Engine Optimization)
    • Digitális intelligencia
    • Digitális átalakulás
    • E-kereskedelem
    • A dolgok internete
    • Robotika/Robotika
    • Kína
    • Katonai
    • Közösségi média
    • Szélenergia / szélenergia
    • Cold Chain Logistics (friss logisztika/hűtött logisztika)
    • Szakértői tanácsok és bennfentes tudás
    • Press – Xpert sajtómunka | Tanács és ajánlat
  • További cikk a napelemek - nyereség a biológiai sokféleségért
  • Új cikk a német gazdaság felépül
  • Xpert.Digital áttekintés
  • Xpert.Digital SEO
Elérhetőségei
  • Kapcsolatfelvétel – Pioneer üzletfejlesztési szakértő és szakértelem
  • kapcsolatfelvételi űrlap
  • impresszum
  • Adat védelem
  • Körülmények
  • e.Xpert Infotainment
  • Infomail
  • Napelemes rendszer konfigurátor (minden változat)
  • Ipari (B2B/Business) Metaverse konfigurátor
Menü/Kategóriák
  • B2B beszerzés: ellátási láncok, kereskedelem, piacok és AI által támogatott beszerzés
  • Logisztika/intralogisztika
  • Mesterséges intelligencia (AI) – AI blog, hotspot és tartalomközpont
  • Megújuló energia
  • A jövő fűtési rendszerei - Carbon Heat System (szénszálas fűtőberendezések) - Infravörös fűtőtestek - Hőszivattyúk
  • Smart & Intelligent B2B / Ipar 4.0 (beleértve a gépészetet, építőipart, logisztikát, intralogisztikát) – feldolgozóipar
  • Okos város és intelligens városok, csomópontok és kolumbárium – Urbanizációs megoldások – Városlogisztikai tanácsadás és tervezés
  • Szenzorok és méréstechnika – ipari érzékelők – intelligens és intelligens – autonóm és automatizálási rendszerek
  • Kiterjesztett és kiterjesztett valóság – Metaverse tervezőiroda/ügynökség
  • Digitális központ vállalkozói és induló vállalkozások számára – információk, tippek, támogatás és tanácsok
  • Agrár-fotovoltaikus (mezőgazdasági PV) tanácsadás, tervezés és kivitelezés (építés, telepítés és összeszerelés)
  • Fedett napelemes parkolóhelyek: napelemes kocsibeálló – napelemes kocsibeállók – napelemes kocsibeállók
  • Energiahatékony felújítás és új építés – energiahatékonyság
  • Energiatárolás, akkumulátortárolás és energiatárolás
  • Blockchain technológia
  • Értékesítési/Marketing Blog
  • AIS mesterséges intelligencia keresés / KIS – AI keresés / NEO SEO = NSEO (Next-gen Search Engine Optimization)
  • Digitális intelligencia
  • Digitális átalakulás
  • E-kereskedelem
  • Pénzügy / Blog / Témák
  • A dolgok internete
  • Robotika/Robotika
  • Kína
  • Katonai
  • Trendek
  • Gyakorlatban
  • látomás
  • Kiberbűnözés/adatvédelem
  • Közösségi média
  • eSport
  • szójegyzék
  • Az egészséges táplálkozás
  • Szélenergia / szélenergia
  • Innovációs és stratégiai tervezés, tanácsadás, megvalósítás mesterséges intelligencia / fotovoltaika / logisztika / digitalizáció / pénzügy
  • Cold Chain Logistics (friss logisztika/hűtött logisztika)
  • Napelem Ulmban, Neu-Ulm környékén és Biberach környékén Fotovoltaikus napelemes rendszerek – tanácsadás – tervezés – telepítés
  • Frankföld / frank Svájc – napelemes/fotovoltaikus napelemes rendszerek – tanácsadás – tervezés – telepítés
  • Berlin és Berlin környéke – napelemes/fotovoltaikus napelemes rendszerek – tanácsadás – tervezés – telepítés
  • Augsburg és Augsburg környéke – napelemes/fotovoltaikus napelemes rendszerek – tanácsadás – tervezés – telepítés
  • Modurack PV Solutions
  • Szakértői tanácsok és bennfentes tudás
  • Press – Xpert sajtómunka | Tanács és ajánlat
  • XPaper
  • XSec
  • Védett terület
  • Megjelenés előtt
  • LinkedIn angol verziója

© 2025. június xpert.digital / xpert.plus - Konrad Wolfenstein - Business Development