Die Verwendung einer Komposition aus mehreren Energiequellen, einschließlich Solarenergie, macht dasjenige Energiesystem des Landes widerstandsfähiger. Laut welcher US Energy Information Bürokratie liefert Solarenergie etwa 3 % des Stroms des Landes insgesamt und etwa 9 % des Stroms von Arizona.
Dasjenige Solar Energy Technologies Office (SETO) des US-Energieministeriums hat die außerordentliche Professorin pro Chemie- und Umweltingenieurwissenschaften Erin Ratcliff von welcher University of Arizona mit einem Stipendium in Höhe von 300.000 US-Dollar ausgezeichnet, um die kurzfristige Skalierbarkeit eines bestimmten Typs von Solarzellen, familiär wie Perowskite, voranzutreiben.
Perowskit ist eine Verfahren Selterswasser, obwohl dasjenige Wort nachrangig pro im Laboratorium hergestellte Materialien verwendet wird, die die spezifische Kristallstruktur welcher Mineralien imitieren. Solche Struktur verleiht Perowskiten Eigenschaften wie Lichtleitfähigkeit und ermöglicht es sogar, sie zu Tinten zu verarbeiten und hinauf ultradünne, flexible Kunststoffstücke zu drucken – homolog wie Zeitungen gedruckt werden.
Ein Solarpanel, dasjenige so gertenschlank und tragbar ist, dass es wie eine Yogamatte aufgerollt werden könnte, eröffnet eine neue Welt von Optionen pro die Energieversorgung durch die Sonne, von Avionik mehr als Wearables solange bis hin zu Technologie, die in ländlichen Gebieten oder Katastrophenszenarien gesucht wird.
Die Perowskit-Industrie ist vielversprechend und wächst schnell, womit sich die Technologie von etwa 3 % Eta im Jahr 2009 hinauf mehr als 25 % heute bewegt. Daher wie viele vielversprechende neue Technologien nach sich ziehen Perowskite noch wenige Schwachstellen, die ausgearbeitet werden zu tun sein. Sie sind nämlich nicht sehr stabil, zum Teil, weil die Temperaturempfindlichkeit dazu führt, dass sie sich mit welcher Zeit zersetzen. Die frühesten Perowskit-Geräte funktionierten nur wenige Minuten oder Zahlungsfrist aufschieben, immerhin heute nach sich ziehen sie eine Nutzungsdauer von Monaten. Schließlich zu tun sein sie Jahrzehnte überdauern. Wissenschaftler und Ingenieure funktionieren daran, herauszufinden, welches die Zellen daran hindert, stabil zu bleiben.
„Perowskite sind die leistungsstärkste druckbare Solarzellentechnologie“, sagte Ratcliff. „Daher die Betriebshypothese im Feld ist, dass Defekte zur Wandel hinzufügen.“
Mit dem SETO-Stipendium werden Ratcliff und ihr Team eine Methode gedeihen, um sie Fehler während welcher Herstellung zu wiedererkennen. Die kostengünstige, skalierbare Methode wird Wissenschaftlern in diesem Fall helfen, zu verstehen, wie verschiedene Teile und Materialien des Herstellungsprozesses zu Defekten und Wandel hinzufügen können, und wie sie Effekte wiederum abgeschwächt werden können. Jener Zuschuss ist Teil des SETO-Förderprogramms Small Innovative Projects in Solar 2022, dasjenige gezielte Ideen in welcher Frühphase welcher Solarenergieforschung fördert, die schon im ersten Leistungsjahr zu signifikanten Ergebnissen resultieren können. Neunzehn Projekte erhielten Fördermittel in Höhe von insgesamt 5 Mio. US-Dollar.
„Zwischen unserem Projekt geht es drum, ein Inline-Charakterisierungstool zu gedeihen, mit dem Sie eine Qualitätskontrollbewertung erhalten, die Ihnen sagt, wie gut die Schichten genau in den Momenten sind, in denen Sie sie herstellen“, sagte Ratcliff. „Solche Methode welcher Qualitätskontrolle ist nachrangig ein Indiz pro die Langzeitstabilität welcher von Ihnen hergestellten Materialien.“
Derzeitige Techniken zum Wiedererkennen von Fehlern werden erst verwendet, nachdem dasjenige Werkstoff hergestellt wurde. Ein Techniker könnte etwa dasjenige Werkstoff beleuchten und sehen, wie dasjenige Werkstoff reagiert. Ratcliff entwickelt eine elektrochemische Methode. Neben welcher Fähigkeit, Fehler während welcher Herstellung zu wiedererkennen, kann dasjenige Verfahren nachrangig zusammensetzen differenzierteren Blick hinauf dasjenige potenzielle Vorhandensein von Fehlern offenstehen. In diesem Zusammenhang wird ein Roboterarm verwendet, um ein dünnes Werkstoff, etwa so dick wie Zellophan, hinauf ein herzustellendes Solarpanel aufzubringen.
„Sie kleben es dort hinauf und legen ein elektrisches Feld an [the manufacturing] Linie, und Sie können herausfinden, wie es im Fabrik funktioniert, ohne zuerst dasjenige ganze Gerät konstruieren zu zu tun sein“, sagte Ratcliff.
Ihre Arbeit zur Fehlerquantifizierung wird vom Office of Naval Research unterstützt. Sie arbeitet nachrangig mit Tech Launch Arizona zusammen, dem Büro in UArizona, dasjenige Erfindungen kommerzialisiert, die aus welcher Universitätsforschung stammen.
„Die großtechnische Herstellung dieser robusten, hochwertigen Perowskit-basierten Photovoltaik erfordert kostengünstige und praktische Qualitätskontrollmethoden, die in eine Betriebslinie integriert werden können“, sagte Laura Silva, Senior Licensing Manager pro dasjenige College of Science at Tech Starten Sie Arizona. „Ratcliffs Prozedere besteht darin, sie Herausforderungen zu meistern und die Technologie hinauf einem Markt, welcher immer höhere Leistungen verlangt, viel attraktiver zu zeugen.“
Roger Angelgerät, ein Professor pro Kosmologie und optische Wissenschaften an welcher Universität Arizona, erhielt außerdem 400.000 US-Dollar an Fördergeldern durch die SETO-Initiative, um eine Methode zur Tapetenwechsel welcher Krümmung eines Spiegels im Laufe des Tages zu gedeihen, um die Sonnenenergie optimal einzufangen.
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Boston MA (SPX) 17. Juli 2022
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