Scienziati dell’Università di Milano-Bicocca,Roma Tor Vergata e MIT hanno fabbricato un...
Visualizzazione post con etichetta #CelleSolari. Mostra tutti i post
Visualizzazione post con etichetta #CelleSolari. Mostra tutti i post
Team Italia-USA recupera il calore di scarto delle celle solari
Scienziati dell’Università di Milano-Bicocca,Roma Tor Vergata e MIT hanno fabbricato un...
Creata la cella solare che produce idrogeno con un’efficienza del 17,6%
I ricercatori dell’Australian National University (ANU) hanno stabilito un nuovo record nella conversione diretta della luce solare in idrogeno. Un risultato che apre nuove possibilità per la produzione del vettore a basso costo
Nuovo record mondiale in campo energetico. Un team di scienziati dell’Australian National University (ANU) ha creato una cella solare che produce idrogeno con un’efficienza del 17,6 per cento. Un valore mai raggiunto prima nelle tecnologie di conversione diretta di acqua e luce in carburanti solari. I ricercatori hanno paragonato il processo utilizzato dal dispositivo alla fotosintesi vegetale. “Un percorso elegante e potenzialmente economico per accumulare energia solare è convertire la luce solare direttamente in idrogeno in una cella fotoelettrochimica, in maniera analoga al processo di fotosintesi sfruttato dalla natura”.
Nel dettaglio, la nuova cella solare che produce idrogeno è stata creata in “tandem”, stratificando materiali di perovskite a basso costo sopra una convenzionale unità al silicio, al fine di aumentarne l’efficienza. “Ciò rappresenta la massima efficienza finora raggiunta per un sistema [fotoelettrochimico] basato su semiconduttori economici per la scissione dell’acqua”, afferma il documento di ricerca.
“L’energia generata dall’assorbimento della luce solare è proporzionale al gap di banda di un semiconduttore”, spiega la dott.ssa Siva Karuturi, co-autrice dello studio. “Il silicio, il materiale fotovoltaico attualmente più popolare sul mercato, può produrre solo un terzo dell’energia necessaria per dividere l’acqua. Se utilizziamo un semiconduttore con una larghezza di banda doppia rispetto a quella di Si, il problema si risolve”.
Tuttavia, maggiore è il gap di banda, minore è la capacità di catturare la luce solare di un semiconduttore. Per evitare questa sorta di compromesso prestazionale, il team ha impiegato due semiconduttori in tandem con intervalli di banda più piccoli che, non solo catturano i raggi in modo efficiente, ma insieme producono l’energia necessaria per generare spontaneamente idrogeno.
Fino a ieri però la tecnica fotoeletrochimica risultava proibitiva in termini di costi proprio a causa di efficienze estremamente basse. Il valore del 17,6 per cento rappresenta un progresso fondamentale anche rispetto l’obiettivo fissato dal Dipartimento dell’Energia USA per le tecnologie Solar-to-Hydrogen; secondo il DoE, infatti, per essere competitive con altri metodi produttivi di idrogeno, dovrebbero avere una resa di almeno il 20 per cento.
La ricerca è stata pubblicata su Advanced Energy Materials (testo in inglese).
fonte: www.rinnovabili.it
=> Seguici su Telegram - http://t.me/RifiutiZeroUmbria
Nuovo record mondiale in campo energetico. Un team di scienziati dell’Australian National University (ANU) ha creato una cella solare che produce idrogeno con un’efficienza del 17,6 per cento. Un valore mai raggiunto prima nelle tecnologie di conversione diretta di acqua e luce in carburanti solari. I ricercatori hanno paragonato il processo utilizzato dal dispositivo alla fotosintesi vegetale. “Un percorso elegante e potenzialmente economico per accumulare energia solare è convertire la luce solare direttamente in idrogeno in una cella fotoelettrochimica, in maniera analoga al processo di fotosintesi sfruttato dalla natura”.
Nel dettaglio, la nuova cella solare che produce idrogeno è stata creata in “tandem”, stratificando materiali di perovskite a basso costo sopra una convenzionale unità al silicio, al fine di aumentarne l’efficienza. “Ciò rappresenta la massima efficienza finora raggiunta per un sistema [fotoelettrochimico] basato su semiconduttori economici per la scissione dell’acqua”, afferma il documento di ricerca.
“L’energia generata dall’assorbimento della luce solare è proporzionale al gap di banda di un semiconduttore”, spiega la dott.ssa Siva Karuturi, co-autrice dello studio. “Il silicio, il materiale fotovoltaico attualmente più popolare sul mercato, può produrre solo un terzo dell’energia necessaria per dividere l’acqua. Se utilizziamo un semiconduttore con una larghezza di banda doppia rispetto a quella di Si, il problema si risolve”.
Tuttavia, maggiore è il gap di banda, minore è la capacità di catturare la luce solare di un semiconduttore. Per evitare questa sorta di compromesso prestazionale, il team ha impiegato due semiconduttori in tandem con intervalli di banda più piccoli che, non solo catturano i raggi in modo efficiente, ma insieme producono l’energia necessaria per generare spontaneamente idrogeno.
Fino a ieri però la tecnica fotoeletrochimica risultava proibitiva in termini di costi proprio a causa di efficienze estremamente basse. Il valore del 17,6 per cento rappresenta un progresso fondamentale anche rispetto l’obiettivo fissato dal Dipartimento dell’Energia USA per le tecnologie Solar-to-Hydrogen; secondo il DoE, infatti, per essere competitive con altri metodi produttivi di idrogeno, dovrebbero avere una resa di almeno il 20 per cento.
La ricerca è stata pubblicata su Advanced Energy Materials (testo in inglese).
fonte: www.rinnovabili.it
#RifiutiZeroUmbria - #DONA IL #TUO 5 X 1000 A CRURZ - Cod.Fis. 94157660542
=> Seguici su Twitter - https://twitter.com/Cru_Rz => Seguici su Telegram - http://t.me/RifiutiZeroUmbria
Fotovoltaico, cella tandem da record dai laboratori Enea
Perovskite e silicio con un’efficienza superiore al 26%.
Un’innovativa cella solare “tandem” in perovskite e silicio con un’efficienza record superiore al 26% è stata messa a punto da un gruppo tutto italiano composto da ricercatori ENEA del Laboratorio di Tecnologie Fotovoltaiche, Università di Roma “Tor Vergata” (con il centro CHOSE), l’IIT – Istituto Italiano di Tecnologia (con Graphene Labs e il suo spin-off BeDimensional).
I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla rivista internazionale Joule (link in basso)
La cella sviluppata – spiega una nota stampa Enea – è composta da due celle solari accoppiate meccanicamente una sull’altra in modo da lavorare in tandem. La cella frontale, a base di perovskite, opportunamente dimensionata, converte bene la luce blu e verde dello spettro solare, lasciando passare la luce solare rossa ed infrarossa verso la cella posteriore realizzata in silicio.
“La combinazione dei due materiali massimizza l’assorbimento dei raggi solari e produce un’elevata foto-tensione, pari alla somma delle tensioni generate dalle due singole celle, producendo in questo modo una maggiore efficienza rispetto ad una singola cella solare”, sottolinea Mario Tucci, responsabile del Laboratorio Tecnologie Fotovoltaiche dell’ENEA.
Due elementi chiave nella realizzazione della cella tandem hanno permesso di ottenere alta efficienza: il grafene ha migliorato le prestazioni nella cella in perovskite, mentre l’eterogiunzione con film amorfi nella cella posteriore in silicio ha consentito di aumentarne la tensione. Finora è stata ottenuta l’efficienza record del 26,3%, ma l’obiettivo è di superare il 30%.
Grazie alla tecnica messa a punto dai ricercatori italiani nella struttura tandem delle celle, si spiega, è possibile conservare i vantaggi delle singole tecniche di fabbricazione, combinando la semplicità di realizzazione di film sottili in perovskite mediante “solution process” con la produzione di celle in silicio ad eterogiunzione.
fonte: https://www.qualenergia.it
Celle solari notturne: l’Università del Maryland inverte il fotovoltaico
Un duo di scienziati sta studiando un concept fotovoltaico alternativo che utilizza la terra come fonte di calore e il cielo notturno come dissipatore.
Celle solari notturne, in grado di produrre elettricità anche nelle ore più buie. È questa la scommessa accettata dall’Università del Maryland. Un gruppo di scienziati dell’ateneo americano ha, infatti, studiato alcune soluzioni tecniche “radiative” con l’obiettivo di progettare nuovi dispositivi da mettere in funzione dopo il tramonto.
Celle solari notturne, in grado di produrre elettricità anche nelle ore più buie. È questa la scommessa accettata dall’Università del Maryland. Un gruppo di scienziati dell’ateneo americano ha, infatti, studiato alcune soluzioni tecniche “radiative” con l’obiettivo di progettare nuovi dispositivi da mettere in funzione dopo il tramonto.
Il fotovoltaico possiede un grande potenziale all’interno della transizione energetica: il sole è ovunque, gratis, e la tecnologia per sfruttare la sua energia sta continuando ad aumentare l’efficienza e a ridurre i costi. Ma come i grandi detrattori delle rinnovabili ci tengono spesso a ricordare, funziona solo nelle ore diurne.
Partendo da questo “ostacolo”, gli scienziati hanno messo a punto un concept fotovoltaico alternativo che utilizza la terra come fonte di calore e il cielo notturno come dissipatore. Il risultato sono quelle che loro chiamano “celle solari notturne”, ma che mostrano un funzionamento completamente diverso rispetto la tecnologia madre.
Come spiega Jeremy Munday, professore presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica e coautore dello studio, il processo alla base del concept è simile al modo in cui funziona una normale unità fotovoltaica, ma al contrario. Nel dettaglio, le celle solari notturne sarebbero composte da fotovoltaico termoradiativo (un dispositivo ibrido che accoppia una cella termoradiativa ad una tradizionale cella fv) ed un sistema che sfrutta il raffreddamento radiativo. Quest’ultimo è un fenomeno naturale nel quale il calore viene irradiato nello spazio dalla superficie della Terra o da un oggetto caldo durante la notte.
“Una normale cella solare genera energia assorbendo la luce, generando una tensione e il flusso di corrente. In questi nuovi dispositivi, invece, viene emessa luce e la corrente e la tensione vanno nella direzione opposta, ma si genera comunque energia”, ha spiegato Minday. “Devi usare materiali diversi, ma la fisica è la stessa”. Il professore e il suo studente Tristan Deppe stanno attualmente lavorando sui primi prototipi fisici ma sono convinti che le celle solari notturne, se appositamente progettate, potrebbero vantare fino a 50 W di potenza per metro quadrato in condizioni ideali, circa un quarto di ciò che la tecnologia fotovoltaica convenzionale può generare di giorno. Non solo. Con opportune modifiche, potrebbe funzionare anche durante nelle ore di luce creando un sistema potenzialmente attivo 24 ore su 24. I risultati dello studio sono stati pubblicati del numero di gennaio di ACS Photonics (testo in inglese).
fonte: www.rinnovabili.it
Celle in perovskite più efficienti grazie alla caffeina
La ricerca, realizzata da scienziati dell'Università della California (UCLA) in collaborazione con ricercatori dell'azienda cinese Solargiga Energy, è stata pubblicata lo scorso 25 aprile sulla rivista Joule. Da alcuni anni, la perovskite è considerata da numerosi specialisti come il materiale alternativo al silicio più promettente per la fabbricazione di pannelli solari fotovoltaici. Si tratta però di un materiale che pone ancora alcuni problemi in termini di efficienza e di stabilità a lungo termine delle celle.
L'idea di provare con la caffeina è nata quasi per caso, partendo dalla semplice constatazione che si tratta di un composto alcaloide contenente strutture molecolari che potrebbero interagire con i precursori dei materiali di perovskite (quelli che formano lo strato di raccolta della luce nelle celle). Hanno quindi aggiunto della caffeina allo strato di perovskite di quaranta celle solari e utilizzato la spettroscopia a infrarossi, che utilizza la radiazione infrarossa per identificare i composti chimici, per determinare se la caffeina si fosse saldata con successo con il materiale.
Gli scienziati hanno osservato che i gruppi carbonilici (un atomo di carbonio doppio legato ad uno di ossigeno) presenti nella caffeina interagiscono con gli ioni di piombo presenti nello strato, creando un "blocco molecolare". Questa interazione ha aumentato la quantità minima di energia richiesta per l'effetto fotovoltaico da parte del film di perovskite, aumentando l'efficienza delle celle solari dal 17% a oltre il 20%.
Una scoperta, insomma, che potrebbe rivelarsi decisiva per il futuro del fotovoltaico in perovskite, che già oggi si sta rivelando sempre più un'alternativa economica e di più facile realizzazione rispetto al silicio.
fonte: http://www.nextville.it
La prima auto solare al 100% in commercio dal 2019
La Fiera del Consumo elettronico di Los Angeles assegna alla startup olandese Lightyear il Climate Change Innovator Award per il progetto di auto fotovoltaica
Quale palcoscenico migliore del CES 2018 per far conoscere al grande pubblico il primo progetto di auto solare al 100%? La celebre fiera di Los Angel ha offerto un nuovo passaggio sotto i riflettori a Lightyear One, il veicolo elettrico fotovoltaico progettato da un gruppo di ex studenti dell’Eindhoven University of Technology. Assidui partecipanti alla World Solar Challenge – la competizione di veicoli fotovoltaici prototipali – i giovani ingegneri hanno fondato lo scorso anno l’omonima startup Lightyear con l’obiettivo di mettere a sistema risultati e successi raggiunti negli anni durante le varie gare. Ma tra le auto che corrono alla challenge australiana e quelle destinate al mercato esiste un gap tecnico consistente e oggi sono in molti a mettere in dubbio la capacità della startup olandese d’aver colmato tale divario.
La società afferma che Lightyear One vanta un’autonomia compresa tra 400 e 800 km. Il veicolo dovrebbe poter essere caricato con prese di corrente standard o attraverso i caricatori EV standard. Ma grazie alla pelle fotovoltaica che riveste la carrozzeria “potrebbe presumibilmente essere guidato per mesi senza ricarica”, si legge sul sito dell’azienda. Non solo: quella che a regime dovrebbe essere la prima auto solare al 100%, spiegano gli ingegneri, avrebbe già risolto diverse sfide convenzionali associate alla tecnologia, come l’intermittenza e le basse prestazioni.
Lightyear One
Il condizionale è d’obbligo nonostante i toni trionfalistici. I progettisti hanno promesso di portare in commercio l’auto entro il 2019 e hanno già aperto sul sito aziendale i pre-ordini, ma sono tanti i dettagli tecnici che non convincono, dal peso della batteria alla potenza raggiungibile dai pannelli. A conti fatti è più probabile che il rivestimento fotovoltaico allunghi il range di autonomia del mezzo. Un po’ come succede oggi con la Toyota Prius, ibrido plug-in la cui trasmissione elettrica è alimentata a batteria ma che contempla tra gli accessori selezionabili un tettuccio solare. Le celle fotovoltaiche regalano all’automobile solamente poco più di 6 km. Malgrado le incognite e i gli evidenti dubbi tecnici, il prototipo di Lightyear One ha convinto la giuria del CES 2018 guadagnandosi il Climate Change Innovator Award.
fonte: www.rinnovabili.it
Auto solare si alimenterà con pannelli solari integrati sul tetto
Per ridurre l’impatto ambientale e sanitario dei trasporti privati puntare su una maggiore diffusione delle auto elettriche non basta. I veicoli a zero emissioni vanno alimentati con elettricità prodotta localmente da fonti rinnovabili. Vanno in questa direzione le stazioni di ricarica domestiche collegate a impianti fotovoltaici residenziali completi di batteria.
Il gruppo Hanergy Holding Group, leader nel fotovoltaico a film sottile, ha spinto oltre questo concetto realizzando un’auto elettrica solare che è in grado di autoprodurre il suo rifornimento elettrico grazie ai pannelli fotovoltaici installati sul tetto e sul cofano.
L’auto solare della compagnia cinese è stata ribattezzata Hanergy Solar R ed è una sportiva dal cuore sostenibile. Il debutto è avvenuto il 2 luglio scorso a Pechino nel corso di una cerimonia svoltasi all’esterno del quartier generale della compagnia, dal tema “Disruptive Innovations Drive the Future”. All’evento hanno preso parte oltre 4 mila ospiti provenienti dai vari settori dell’azienda.
Li Hejun, CEO dell’Hanergy Holding Group, ha spiegato che le celle solari a film sottile essendo leggere e flessibili possono essere integrate facilmente in tanti prodotti: dalle auto agli aerei, dai vestiti agli smartphone. L’auto solare è stata sviluppata per mostrare le grandi potenzialità della tecnologia.
L’auto a zero emissioni è dotata di moduli fotovoltaici, di un sistema di conversione fotoelettrico, di un sistema di accumulo e di un’unità di controllo intelligente.
Il veicolo prende l’energia direttamente dalla luce solare. L’automobilista non deve fare il pieno presso le colonnine di ricarica e non deve più preoccuparsi dell’autonomia limitata. Tramite un’applicazione il conducente può selezionare diverse modalità di ricarica in base alle condizioni meteorologiche.
La manutenzione delle celle solari è automatizzata grazie a un innovativo sistema di pulizia a ultrasuoni. L’auto con un’esposizione solare di 5-6 ore al giorno è in grado di garantire un’autonomia di 80 km, per un totale di 20 mila km all’anno a costi ed emissioni zero. Quando le condizioni meteo non sono favorevoli o in caso di viaggi più lunghi le batterie agli ioni di litio integrate nel veicolo consentono di effettuare 350 km con un rifornimento.
La compagnia sostiene che a differenza delle auto solari sviluppate negli ultimi anni, rivelatesi poco pratiche, questo modello è pronto per essere commercializzato e per rivoluzionare l’industria automobilistica.
Le celle solari a doppia giunzione all’arseniuro di gallio hanno un tasso di conversione del 31,6%, un’efficienza record certificata dal National Renewable Energy Laboratory (NREL) degli Stati Uniti nel gennaio del 2016.
La Hanergy ha già siglato un partnership con la Foton Motor per sviluppare autobus solari sfruttando la tecnologia. Oltre alla Hanergy Solar R, la compagnia cinese ha presentato altri tre veicoli a energia solare adatti a diversi tipi di utenti: Hanergy Solar O, Hanergy Solar L ed Hanergy Solar A.
fonte: www.greenstyle.it
Iscriviti a:
Post (Atom)