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効率30%、反射率99%のエアブリッジ熱光電池 米国の科学者は、オンデマンドで電力を供給するために安価な蓄熱と組み合わせることができる熱起電力セルを開発しました。インジウムガリウムヒ素(InGaAs)TPVセルは、帯域内放射のほとんどを吸収して電気を生成し、ほぼ完全なミラーとして機能します。 この熱光電池は、金のバッキングと半導体の間にエアギャップ(濃い灰色)があります。 画像:Dejiu Fan、UM Optoelectronic Components and Materials Group ミシガン大学の研究者は、安価な蓄熱と組み合わせてオンデマンドで電力を供給することができる熱光起電力(TPV)セルを実証しました。 「蓄熱は、再生可能電力または高温の太陽熱を使用して充電できます」と研究者のアンドレジュレナートは、PV マガジンに語った。「このように、セルはユーティリティとグリッドスケールのエネルギー貯蔵開発者にとって興味深いものです。」 セルはまた、無人航空機や深宇宙探査機への電力供給、廃熱流からの電気の清掃、分散型の熱と電気の供給など、他のさまざまな用途にも使用できると語った。彼と彼の同僚は、最近ネイチャーに発表された「エアブリッジ熱光起電力電池におけるほぼ完全な光子利用」で彼らの発見を発表しました。 彼らは、セルをインバンドガリウムヒ素(InGaAs)TPVセルとして説明します。これは、帯域内放射のほとんどを吸収して電気を生成することができます。ほぼ99%の反射率で、ほぼ完璧なミラーとしても機能します。 「この高い反射率により、1,455ケルビンの炭化ケイ素(SiC)エミッターを使用してTPV電力変換効率が30%を超えることができます」と科学者たちは述べています。 この太陽電池は熱放射を電気に変換します。通常、このようなセルの反射率は約95%で、効率は20%よりわずかに高くなっています。TPVデバイスで使用されるほとんどの熱エミッターの動作温度は、一般に1,000 Kから2,500 Kの範囲であり、それがデバイス開発の主な障壁です。多くの帯域外(OOB)フォトンは、半導体バンドギャップを下回るエネルギーを運び、発電には使用できません。 ただし、低エネルギーの光子は「再利用」でき、スペクトル制御を使用してエミッターに戻すことができます。これにより、変換されなかったエネルギーを回復できます。エアブリッジは、誘電体スペーサーを背面金属ミラーに置き換えて、薄膜セル内からの空気でセル内に作成されます。したがって、誘電体材料の寄生吸収が排除され、各界面での屈折率の不一致が最大化されると研究者たちは主張している。 科学者達は、空腔がOOB損失を従来のTPVセルアーキテクチャと比較して4倍以上削減すると主張しました。多くの入射光子は、デバイスのアクティブ層を透過するときにTPVと空気のインターフェースのみに遭遇します。 「空気層の厚さは、より低いエネルギーの光子を反映するために、数ナノメートル以内で非常に正確でなければなりませんでした」と科学者たちは言いました。「半導体膜の厚さはわずか1.5マイクロメートル(.0015ミリメートル)ですが、幅8マイクロメートルの金のビームの間に70マイクロメートルを超える空気が必要でした。」 ミラーを作成するために、研究グループはシリコン基板を金でコーティングし、金のビームを金のバッキングに冷間溶接しました。 「このようにして、金の梁の厚さはエアブリッジの高さを正確に制御でき、ほぼ完全なミラーリングを可能にしました」と彼らは言った。 セルのスペクトル利用率はほぼ完全であり、反射率が100%に近づくと、セルのバンドギャップの増加やエミッター温度の低下にほとんど影響されなくなります。このスペクトル効率により、シリコンなどの低コストの材料を使用できるようになる可能性があると科学者たちは述べた。彼らは、99.9%の反射率とほぼ完全な光子の利用は、将来の研究で達成可能な可能性があると付け加えました。 「TPVが占める特定のハイパワーアプリケーションスペースは、経済性をシステムへの実際の導入と実現可能な形で結び付けます」とレナート氏は結論付けました。「エアブリッジテクノロジーは、コストをさらに削減できるウェーハ再利用アプローチと互換性があります。」 #太陽光発電 #飛花落葉 #hikarakuyho

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中国の太陽光発電業界の概要:インゴットとモジュールの容量が増え、中国最大の屋上プロジェクトと新しい上場の可能性 オンライン小売業者JD.comが200 MWのソーラールーフトップ容量を設置する準備をしており、プロジェクト開発者のSFSYが有望な新しいビジネスストリームについて報告しているため、新しい週にはさらに多くの大きな生産能力の発表がありました。 ロンギはさらに多くの太陽電池モジュールを製造する計画を立てています。 画像:ロンギソーラー 単結晶モジュールメーカーのロンギは昨晩、雲南省麗江市と、10 GWのシリコンインゴット製造能力を導入することで25億人民元(3億6,900万米ドル)のコストで合意したと発表しました。麗江工場は拡張により21 GWの総生産能力に達し、最初の5 GWは2016年に設立され、別の6 GWは2018年以来稼働しています。 仲間のモジュールメーカーであるTrina Solarは昨日、江蘇省常州市の地方当局と30億人民元の新しい15 GWのモジュールファブのサインオフを確保したと語った。その値札の半分は生産設備の購入を含みます。 国内最大のオンライン小売業者の1つであるJD.comは、世界最大のソーラールーフトップと呼ばれるものを、何十もの物流施設や倉庫に設置します。総発電容量は200 MWと予想され、パネルは来年オンラインになり、年間160 GWhを超える電力を生成します。JD.comによると、同社は風力タービンメーカーのGoldwindやLongiなどのパートナーと協力してプロジェクトを開発するとしている。 世界最大のPVパネルメーカーである JinkoSolarは、江西省Jinkoユニットを上海証券取引所の科学技術革新企業の「STAR Market」グループに上場することを検討しています。子会社は、コネクタ、端子箱、アルミニウムフレーム、構造物などのPV製品を製造しています。「江西金子をSTAR市場に上場する資格を得て、継続的な拡大をサポートするために追加の資金を調達するために、取締役会は、江西金子の株式融資も承認しました。JinkoSolarの創設者Xiande Li、Kangping Chen、Xianhua Li。上級管理職は、総額 26.7%で総額 31億人民元を江西神港に投資することに同意しています。江西ジンコへの持分」と述べた。トランザクションは来月確定する予定です。 モジュールメーカーのRisen Energyは、ブラジルからソーラーパネルを受注しました。Risenは、210mmウェーハを特徴とする最新の500 W製品を、名前のない顧客に提供します。この注文は同社のブラジルへの最初の210mmウェーハモジュール出荷であり、Risenはその高出力モジュールの変換効率が20.8%であると主張しています。 ソーラー開発者であり、製造業者である中国水化Singyesエネルギーホールディングス(SFSY)は、昨年上半期に計上された4億7,700万元の損失を、今回は1億9,300万元の利益に変えました。同社は昨年国営建設グループのShuifaによって救済され、Covid-19が第1四半期のPVプロジェクト事業に影響を与えた後、第2四半期に液化天然ガス、ガソリン、ディーゼルの販売を開始しました。化石燃料の売上高はわずか3か月で1億5700万人民元となり、上半期の総収益の7.9%を占め、SFSYは現在、Shuifaから石炭火力発電事業を買収する予定です。 仲間のプロジェクト開発者であるXinyi Energyは昨日、株の5.03%に相当する新株を1株あたり2.50香港ドルで発行することにより、8億9,300万香港ドル(1億1,500万米ドル)を調達しました。 #太陽光発電 #飛花落葉 #hikarakuyho

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「ヨーロッパのコバルト供給は循環経済にかかっている」 EVの販売が増加する中、研究者たちは電池材料のサプライチェーンを調査しています。報告書は、もしブロックがコバルト市場のボラティリティに対するレジリエンスを強化することであるならば、政策主導の循環経済戦略がヨーロッパで導入されなければならないことを示しました。 新しい研究によると、コバルト供給の懸念への答えを見つけるのに政策立案者ではなく技術を待つことは間違いであろう。 画像:IBM リチウムサプライチェーンは危険が最近の報告書で同定された、新しい研究では、の供給に関連する同様の懸念強調しているコバルトを、電池内の別のステープル成分は、現在、電力、電気自動車(EV)に使用します。 コバルトレポートの作成者は、EV需要の爆発に伴う商品の枯渇を回避するために、循環経済戦略を政策立案者に奨励し、企業が採用する必要があると助言しています。 Nature Sustainabilityは、英国北東部にあるニューカッスル大学のJoris BaarsとOliver Heidrichによって書かれた、電気自動車バッテリーの循環経済戦略が原材料への依存を減らすことを報告しています。テレサドメネク、およびロンドン大学ユニバーシティカレッジのRaimund Bleischwitz、およびロンドンを拠点とするリチウムイオンライフサイクルコンサルタントのCircular Energy Storage ResearchのHans Eric Melin。 ヨーロッパのコバルト需要は現在、年間2キロトン(kt)で発生しており、2030年までに15ktになり、世紀半ばまでに31ktになると予想されています。2017年には、EUで約219,000のEVが登録されました。これは、全自動車販売の1.4%です。その艦隊は1.2ktのコバルトを必要とし、世界の生産量の1%を占めていました。4年前、EUは34.6ktを使用し、14.8ktが携帯用電子機器によって消費され、ほぼ8ktが超硬合金の生産に使用され、7.1ktが超合金の製造に使用されました。しかし、EVと定置型エネルギー貯蔵の需要が急速に高まっているため、コバルトの需要は電池生産にシフトしています。 ニッケルの世界的な需要と供給は同様の圧力に直面する可能性があり、現在のEUでの11 ktのニッケル需要は、コバルトの使用を削減する高ニッケルカソードの導入により、2030年までに172 kt、20年後には540 ktになると予想されています。 その結果、イギリスに拠点を置く研究者は、循環経済原則の採用が迫り来る商品危機をいかに緩和するかを研究するために、参照モデルを含む5つのシナリオをモデル化しました。「テクノロジー主導の代替」(TDS)シナリオでは、コバルトの代わりにナトリウムなどのより豊富な代替品を検討します。「テクノロジー主導の還元」(TDR)モデルは、コバルト含有量を低減する新しいニッケル電池の化学的性質を想定しています。「事業主導の削減」の見通しは、企業が使用済みバッテリーのより効率的な再利用とリサイクルを採用した場合の数値を調査し、「政策主導の削減」の予測は、議員がより効果的なリサイクルを推進する将来の数値を打ち砕くプログラム。 「サプライチェーン全体で現在および将来のリソースの課題に適切に対処するには、政府レベルとビジネスレベルの両方で、より野心的な循環経済戦略が緊急に必要であると結論付けています」提示されたデータによると、すべての循環経済戦略は、ヨーロッパのバッテリー生産で使用される主要な原材料の需要を大幅に削減します。 ビジネス主導のモデルでは、参照シナリオの18 ktと比較して、20トンまでにリサイクルすると35 ktのコバルトを回収できます。他のモデルとは異なり、その商業主導のアプローチは、世紀半ばまでに3 ktのバッテリーを直接再利用することもできます。調査によると、代わりに政策立案者に応じて、32 ktのコバルトのリサイクルを可能にし、技術主導のアプローチは10 ktしか返さないでしょう。 レポートによると、ブリュッセルの議員がより厳しいリサイクル体制を導入したとしても、2032年までかなりの量のコバルトが市場に戻ってくることはなく、供給は2040年までに信頼できる資源になるだけです。これは、電池が最初と2番目の寿命の使用を繰り返すのに必要な時間のためです。各段階に必要な時間は、メーカーの製品価値を提供するために利用できるビジネスモデルによって異なります。たとえば、バッテリーは、商品所有モデルからサービスとしてのバッテリーの使用に移行することが予想されます。 https://www.pv-magazine.com/2020/09/22/european-cobalt-supply-hinges-on-circular-economy/ #太陽光発電 #飛花落葉 #hikarakuyho

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生産コストがねえ・・・・ 22.02%の効率の有機金属フレームワークに基づくペロブスカイト太陽電池 香港の科学者たちは、加速された試験条件下で初期効率の90%以上を維持すると言うセルを開発しました。デバイスは、2次元の金属有機フレームワークに基づいています。 研究者は、グローブボックス内の太陽電池の機能をテストします。 画像:香港市立大学 香港市立大学の科学者は、ペロブスカイトとカソードの間の界面で電子抽出層として機能する2D共役金属有機フレームワークに基づくペロブスカイト太陽電池を開発しました。 研究者たちは、彼らのデバイスが優れた長期安定性と高い電力変換効率を同時に提供する最初のペロブスカイト電池であると主張し、リードリークの低減も提供すると述べています。 シティ大学グループは、金属有機フレームワーク(MOF)材料はペロブスカイト研究で以前に使用されてきたが、ペロブスカイト自体の欠陥を不動態化するためにそれらを使用することに焦点を当てていると述べました。 香港グループは、低電荷キャリア移動度の影響を受けやすい3次元の金属有機フレームワークを、主要な機能としてチオールグループを備えた2次元構造に置き換えました。これらのグループは、水素に結合した2つの孤立ペアを持つ硫黄原子で構成され、そのような構造は界面修飾剤として使用されて、ペロブスカイト太陽電池の性能と安定性を高めます。 チオールグループについてコメントしたシティ大学チームは、次のように述べています。「彼らは適切なエネルギーレベルを持っているため、ペロブスカイト太陽電池の電極によって電子が最終的に収集される電子抽出層になることができます。当社の分子工学によるMOFは、多機能半導体の特性を備えており、電荷抽出効率を高めるために使用できます。」 市立大学の太陽電池の効率は22.02%、曲線因子は81.28%、開放電圧は1.2 Vでした。「変換効率と記録された開放電圧の両方が、平面反転ペロブスカイトで報告された最高値の1つです。太陽電池」と語った。 このデバイスはまた、摂氏85度で1,000時間、最大電力点追跡で加速試験条件下で初期効率の90%以上を維持すると言われています。 科学者たちは、彼らの細胞は他のペロブスカイト装置よりも鉛漏れが少ないと述べた。「PVSC [ペロブスカイト太陽電池]デバイスの外層として使用されているMOFは、劣化したペロブスカイトから漏れた鉛イオンの80%以上を捕捉し、土壌を汚染しない水不溶性複合体を形成することを実験で示しました。」共著者のアレックスジェンクワンユエ。 #太陽光発電 #飛花落葉 #hikarakuyho

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リチウム硫黄電池を搭載した太陽光発電無人飛行機 韓国航空宇宙研究所は、太陽電池式無人航空機EAV-3の電池式試験飛行を実施しました。航空機は、翼と機体の太陽電池とLG Chemリチウム硫黄電池を搭載しています。 EAV-3無人機です。 画像:LG Chem 韓国航空宇宙研究所は、韓国のメーカーであるLG Chemのリチウム硫黄電池を搭載した太陽光発電無人航空機EAV-3の高高度試験飛行を実施しました。 バッテリー会社は、プレスリリースで、小型航空機は成層圏高度12km以上での長時間飛行のために考えられたと述べました。飛行機のエンジンは、20mの翼と9mの胴体にある太陽電池を搭載しています。「昼間は、太陽電池とバッテリー電源をエネルギー源として利用して飛行し、夜間は、昼間に充電されたバッテリー電力を利用します」とLG Chemは述べています。 飛行試験は、高度22kmの午前8時36分から午後9時47分まで、韓国の空域で実施されました。「総飛行時間13時間のうち7時間飛行し、成層圏高度12〜22 kmで安定した出力を示しました。これは、一般的な航空機が飛行できない場所です。」とLGケムは述べました。 同社は、EAV-3のエネルギー貯蔵システムは、気温が摂氏-70度、気圧が25分の1気圧という厳しい大気条件に耐える必要があり、環境はほぼ真空であると述べた。バッテリーサプライヤーは、「LGケムは、リチウム硫黄電池の追加の試作製品を製造することにより、数日以上続く長時間の飛行を実証することを計画している」と述べた。「さらに、2025年以降、現在のリチウムイオン電池の2倍以上のエネルギー密度を持つリチウム硫黄電池を量産する予定です。」 英国の電池メーカーであるOxis Energyも、リチウム硫黄電池を搭載した2人乗り飛行機を計画しています。オール電化航空機は二時間以上の飛行時間と約200海里の範囲を有することが意図されます。 #太陽光発電 #飛花落葉 #hikarakuyho

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