Annonceinfo

Fremtidens solceller dyrket af vidundermateriale

VideoNanotynde tråde dyrket af flager af 'vidundermaterialet' grafen kan blandt andet blive fremtidens solceller, billigere og mere effektive end siliciumchips.

Video: CrayoNano via YouTube

Dette er en ny teknologi, som kan revolutionere elektronik, mener firmaet CrayoNano, som skal videreudvikle og kommercialisere teknologi fra NTNU (Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet) i Trondheim.

Flere af de ansatte har baggrund som forskere fra NTNU, og i første omgang vil de vise, hvad teknologien er god for ved at lave solceller.

Nanotråde af halvlederen galliumarsenid

I et laboratorium på NTNU popper der noget op, som ligner små svampe. Men skovbunden er en supertynd flade af grafen, kulstofatomer i sekskantet hønsenetmønster.

Hatten på svampene er af grundstoffet gallium, men den nyttige del af nanosvampen er stilken. Den er bare en tusindedel millimeter tyk, og har helt specielle elektriske egenskaber.

Egenskaberne kommer ikke kun af den lille størrelse, men også af materialet; stoffet galliumarsenid.

Nanotynde tråde af halvlederstoffet galliumarsenid vokser som stilke på en svampehat af gallium. Disse stilke kan bruges i blandt andet effektive solceller og bøjelig elektronik. (Foto: CrayoNano)

Dette stof er en halvleder, som blandt andet bruges i transistorer og anden elektronik, og altså også i solceller.

Solcellerne bruges allerede i satellitter

»Vi udvikler næste generation af solceller med dette materiale,« siger dr. Dong-Chul Kim på NTNU. Han har en baggrund i elektronikgiganten Samsung og er nu projektleder i CrayoNano.

»Galliumarsenid giver en høj effektivitet i solceller, noget der godt kendt i forvejen,« supplerer han.

Dette bekræfter Trygve Mondstad, forsker ved Afdeling for solenergi på Institut for energiteknik (IFE) i byen Kjeller.

»Solceller af galliumarsenid (GaAs) bruges ofte i satellitter, hvor kravene til ydelse er store. Men galliumarsenid er et meget dyrere materiale end silicium, som almindelige solceller er lavet af,« siger han.

Lavere pris med nanotråde
Et regelmæssigt gitter af halvlederen galliumarsenid bygges op ud fra det sekskantede mønster af kulstofatomer i underlaget af grafen. (Foto: CrayoNano)

Her kan den specielle metode fra CrayoNano give en forbedring. Metoden er skildret i tidsskriftet Nano Letters.

»Vi har kun brug for ganske lidt materiale for at lave nanotråde. Dermed kan solcellerne få en mere rimelig pris,« siger Dong-Chul Kim.

Også det supertynde underlag af grafen giver store besparelser frem for et tykt underlag af galliumarsenid, som ellers ville skulle bruges.

»Når galliumarsenid er formet i tynde tråde, vil overfladen, som absorberer sollys, desuden blive meget større, end hvis stoffet var en plan flade. Dermed bliver materialeforbruget meget mindre end i almindelige solceller,« supplerer Tyngve Mondstad.

Flere lag suger solenergi

En anden fordel ligger i underlaget af grafen. Det er både en vældig god strømleder og er gennemsigtigt.

Nanotrådene vokser op fra grafenunderlaget. (Foto: CrayoNano)

»Næste trin i udviklingen bliver at lægge flere lag af dette materiale oven på hinanden. Hvert af lagene er gennemsigtige. De kan udstyres med hver sin type halvleder, som suger solstråler af forskellige farver til sig. Dermed bliver effektiviteten endnu bedre,« siger Dong-Chul Kim.

Bedre end grafen alene

Det nye hybridmateriale kan bruges til meget mere end solceller. Flere typer elektronik kan få nytte af superstoffet grafen.

Da grafen leder strøm så godt, har der været lavet forsøg på at lave datakredse af grafen alene. Men de forsøg har kun været delvist vellykkede. Grafen er ikke en specielt god halvleder.

Det nye hybridmateriale med tråde af halvlederen galliumarsenid på grafenunderlag kan løse dette problem. For at lave elektriske kredse, er der også brug for et toplag af elektriske kontakter, som binder kredsene sammen.

Bøjelige skærme og el-tøj

Da grafen er bøjelig, kan hybridmaterialet også bruges i for eksempel bløde dataskærme med LED-teknologi.

Galliumatomerne absorberes og samler sig til små dråbelignende enheder på grafenunderlaget. (Foto: CrayoNano)

Såkaldt e-papir, som er kendt fra Kindles eReader, har også været lavet i bøjelige varianter. Hidtil har de været lavet af polymer, men grafen leder strøm meget bedre.

Også tøj med indbyggte elektronik kan få nytte af det nye hybridmateriale. Grafen er superlet og meget stærkt og knækker ikke så let, når det foldes.

3D-elektronik med nanotråde i lag på lag

Længere frem i tiden ser Dong-Chul Kim lag på lag med grafen og halvledertråde, som laver datakredse i tre dimensioner.

Dette er et udgangspunkt for at producere halvlederkomponenter på en ny måde. Halvledere dyrket på grafen kan omforme hele halvlederindustrien, ifølge en pressemeddelelse fra CrayoNano.

»Der forskes i flere metoder til at gro nanotråde, og der er stadig mange praktiske problemer, som skal løses for at lave virkelige produkter af denne teknologi,« kommenterer Knut Aasmundtveit, som er lektor ved Institut for mikro- og nanoteknologi ved Høgskolen i Vestfold.

»Men dette lægger forskerne i CrayoNano ikke skjul på, og jeg synes det er en spændende teknologi, de har udviklet, som er værd at udvikle videre på,« siger Knut Aasmundtveit til forskning.no.

© forskning.no Oversættelse: Julie M. Ingemansson

Rettelse forsyningssikkerhedsafgiften.

Jeg havde ukritisk refereret fra Politikken. Næste gang vil jeg altid kontrollere hos hovedkilden.
Med forsyningsafgiften kan det ikke pålægges ekstra skat på sol og vind, beklager.
Se linket:

http://www.ens.dk/da-DK/Politik/Dansk-klima-og-energi-politik/regeringen...

Forsyningssikkerhedsafgiften og bæredygtig energi.

Politikerne er nu igang med at bremse udviklingen af bæredygtig energi, ved et indføre et nyt begreb som kan anvendes til at pålægge bæredygtig energi afgifter, der kompenserer for det indtægts tab staten får, når danskerne i større grad anvender bæredygtig energi, som erstatning for fossile brændstoffer.
Dette er en trist udvikling når det haster med at nedbringe CO udledningen. Jeg har derfor spurgt ministeren, hvorvidt at han på længere sigt vil arbejde for at bæredygtig energi og udviklingen deraf, bliver et lukket økonomisk system uafhængig af statskassen.
Jeg tror vi alle er enige om ,at denne holdning fremmer udviklingen og anvendelse af bæredygtig energi? Jeg tro desværre at EU kan fremme denne politik, uafhængig af danske politikers holdning.

Fattigdom og klimaændringer er forbundet.

Når mennesker mangler mad, henvender de sig til oprør og terrorisme.
Hvis vi har ansvarlige politikere, vil de naturligvis svare her?
Se linket:

http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=combining-development-h...

Politiker holdning til bæredygtig energi?

Fremragende udvikling i bæredygtig energi, men hvad siger politikerne til den udvikling?
Hidtil har det jo været en dobbelt beskatning, altså skat på skat, forklaret ved at vi skulle ændre vores adfærd til mere bæredygtig energi.
Men hvad med den dag vi næsten har opfyldt målet, så må denne beskatning vel falde bort, og ikke flyttes over til en anden beskatning, får så er pengene vel vigtigere end at ændre adfærd?
Naturligvis skal energi afgifter ikke indgå i stats finanserne, men bruges i et lukket kredsløb, uafhængig af vores velfærd., altså til at udvikle nye bæredygtige energiformer, det er vel mest logisk?

Seneste fra Teknologi

  • Indien afprøver kabine til bemandet rumskib

    Indien har med held afprøvet en rumkapsel, som er forløberen for et bemandet rumskib med plads til to mand. Hvis alt går efter planen, vil Indien engang efter 2020 blive det andet asiatiske land efter Kina med sit eget bemandede rumprogram.
  • Ny mini-partikelaccelerator kan stå i en kælder

    En ny type partikelaccelerator får elektroner til at surfe på en bølge af plasma. Det lyder som science fiction, men det kan potentielt gøre partikelacceleratorer til noget, der kan stå i kælderen på ethvert universitet.
  • Forskere laver tovtrækning med DNA

    Danskere forskere har strakt et DNA-molekyle næsten helt ud i en slags mikroskopisk tovtrækning. Forsøget kan bruges til at lave bedre DNA-sekventeringer og til at forstå ukendte fysiske love.

Køb køb køb

Annonceinfo

Det læser andre lige nu

Annonceinfo

Annonceinfo

Abonner på vores nyhedsbrev

Når du tilmelder dig, deltager du i konkurrencen om lækre præmier.
Annonceinfo

Seneste kommentarer

Seneste blogindlæg