211service.com
„Fool's Gold“ saulės kolektoriams
Pasak Kalifornijos universiteto Berklio mokslininkų ir Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos, viena geriausių medžiagų pigiems saulės elementams gaminti yra geležies piritas (geriau žinomas kaip kvailio auksas).
Tyrėjai neseniai paskelbė straipsnį in Aplinkos mokslas ir technologijos apžvelgiamos 23 puslaidininkinės medžiagos, kurių savybės yra perspektyvios saulės šviesą paversti elektra. Jie įvertino šių medžiagų kainą ir gausą, kad nustatytų, kurios būtų tinkamos pigiems saulės elementams, kurių būtų galima pagaminti pakankamai dideliais kiekiais, kad būtų patenkinti pasaulio elektros poreikiai. Šiuolaikinės saulės baterijos dažniausiai gaminamos iš silicio, kurį brangu patobulinti ir išvalyti, arba iš plonų kadmio telurido plėvelių, kuriose yra palyginti retų arba toksiškų elementų, todėl sunku arba neįmanoma juos padidinti, kad būtų tiekiama visa pasaulio elektros energija.
Tyrėjai teigia, kad moksliniai tyrimai turėtų būti nukreipti į medžiagas, kurios yra pigios ir pakankamai gausios, kad galėtų lengvai patenkinti pasaulio energijos poreikius. Geležies sulfidas (piritas) arba kvailas auksas išsiskyrė iš visų kitų variantų, o po jo – amorfinis silicis, medžiaga, kuri šiandien naudojama kai kuriuose saulės elementuose. Jie apskaičiavo, kad šios medžiagos galėtų patenkinti 100–1000 kartų daugiau nei dabartiniai pasaulio elektros energijos poreikiai.
Bet čia gali būti sugautas laimikis. Nors teoriškai kvailas auksas gali spindėti kaip saulės elementų medžiaga, pasiekti teorinius veikimo lygius bus sudėtinga. Iš kito tyrimas, paskelbtas 2000 m :
Maždaug prieš 20 metų piritas (FeS2) buvo pasiūlytas kaip perspektyvus kandidatas naudoti kaip fotovoltinę sugeriančią medžiagą plonasluoksniams saulės elementams. Tarp jo fizinių savybių – labai didelis sugerties koeficientas ir tinkamas energijos diapazonas (pvz., ≈0,95 eV) fotovoltinės energijos konvertavimui – taip pat jo netoksiškumas ir sudėtis iš gausių elementų buvo laikomi ypatingais pirito pranašumais.
Tačiau pažadų ištesėti nepavyko. Nors monokristalinio pirito mėginių kvantinis efektyvumas ir fotosrovės buvo pakankamai aukšti, atviros grandinės įtampa kambario temperatūroje niekada neviršijo apie 200 mV, o tai yra per maža, palyginti su pirito juostos tarpu. Didžiausias iki šiol praneštas efektyvumas yra apie 2,8 %.