Графит делает солнечную энергетику дешевле и эффективнее

Пятница, 26 Октября 2018
Графит делает солнечную энергетику дешевле и эффективнее

Энергия ветра и солнца может обеспечить до 80% всех потребностей США в энергии, поэтому после этого известия графит быстро стал очень популярным товаром. Он играет важную роль в производстве литиево-ионных батарей, поэтому растущий спрос может повысить и цену.

Солнечная фотоэлектрическая энергия генерируется путем превращения солнечного света в электричество. В основе этого процесса лежит чрезвычайно чистая кристаллическая форма кремния. При очистке ячеек для солнечных панелей кремний превращает солнечные лучи в электрический ток для питания бытовых приборов. 

Графит имеет решающее значение в производстве кремния. Устойчивость к сильному нагреву делает его идеальным для изготовления тиглей и форм, используемых для производства кремния, а также теплозащитных экранов, компонентов теплоизоляции и даже газопроводов. 

Литий-ионные (литиево-ионные) батареи являются одним из наиболее распространенных способов хранения энергии, получаемой от солнца. В то же время в последние годы более популярными стали и электромобили, поэтому производство аккумуляторов стало одним из крупнейших рынков, где используют графит. 

В 2016 году по всему миру было добыто 1,2 млн. тонн графита. В том же году около десятой части использовали для изготовления анодов для батарей. 

Ряд достижений в области солнечной энергии также сосредоточен вокруг графита. Исследователи из университетов Манчестера и Претории изучают использование графитовой пены для получения и хранения тепловой энергии от солнечных электростанций. Графит был за его впечатляющую теплопроводимость и низкую стоимость. 

Исследователи также обнаружили, что пены с более низкой плотностью лучше всего подходят с точки зрения поведения тепла. 

Другая форма графита - удивительный материал графен - занимает значительное место во многих исследованиях фотогальванических элементов и аккумуляторов. 

Графен представляет собой двумерный материал, изготовленный из одного слоя атомов углерода, связанного вместе в гексагональной структуре. Мало того, что графен чрезвычайно прочный и легкий (в 100-300 раз прочнее стали при весе 0,77 мг на каждый квадратный метр), он также очень проводящий. Тем не менее, несмотря на эту проводимость, графеновые клетки в настоящее время слишком неэффективны, чтобы они смогли непосредственной заменить кремний, хотя исследователи продолжают изучать различные способы использования графена, чтобы сделать солнечные элементы более эффективными. 

Одним из таких способов является использование графена для усиления гибридного материала перовскита, обычно используемого в тандеме с обычным кремнием. 

Ученые из Университета Райса в США использовали гибрид графена - нанотрубки в качестве электрода в сенсибилизированных красителем солнечных элементах. 

Также исследователи из всемирно известного Массачусетского технологического института (MIT) разрабатывают солнечные элементы, которые в 1000 раз эффективнее кремниевых панелей с использованием графена и дисульфида молибдена.

Следите за новостями в социальных сетях:

Спасибо, я уже в группе