Date: December 21, 2011 at 02:28:45
From: Rhanie, [121.54.46.82]
Subject: Solar cell could be cheaper than fossil fuel
URL: http://www.tgdaily.com/sustainability-features/60289-solar-cell-could-be-cheaper-than-fossil-fuel
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Hallo! http://www.tgdaily.com/sustainability-features/60289-solar-cell-could-be-cheaper-than-fossil-fuel Solar cell could be cheaper than fossil fuel Posted on December 19, 2011 - 07:21 by Kate Taylor 223Share Share By harvesting waste heat, researchers from the US Department of Energy’s National Renewable Energy Laboratory (NREL) have for the first time built a solar cell with an external quantum efficiency over 100 percent. A cell's external quantum efficiency is the number of electrons flowing per second in its external circuit, divided by the number of photons per second entering it, and is different at different wavelengths. The best result for the NREL solar cell was 114 percent. it means, says the team, that solar energy has a competitive future, making it possibly cheaper than energy from fossil or nuclear fuels. The team used a process called Multiple Exciton Generation (MEG), whereby a single absorbed photon of appropriately high energy can produce more than one electron-hole pair per absorbed photon. Ten years ago, NREL scientist Arthur J Nozik predicted that MEG would be more efficient in semiconductor quantum dots - tiny crystals of semiconductor - than in bulk semiconductors. Quantum dots, by confining charge carriers within their tiny volumes, can harvest excess energy that otherwise would be lost as heat – and therefore greatly increase the efficiency of converting photons into usable free energy. The researchers hit the 114 percent external quantum efficiency with a layered cell consisting of antireflection-coated glass with a thin layer of a transparent conductor, a nanostructured zinc oxide layer, a quantum dot layer of lead selenide treated with ethanedithol and hydrazine, and a thin layer of gold for the top electrode. They claim the fabrication of quantum dot solar cells lends itself to inexpensive, high-throughput roll-to-roll manufacturing. Gruss Rhanie. |
Date: December 24, 2011 at 17:07:20
From: R.Lang, [dslb-088-068-108-202.pools.arcor-ip.net]
Subject: Hier ist ne maschinelle Übersetzung irgendwie gehts noch nicht 100 prozentig
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Indem sie überflüssige Hitze ernten, haben Forscher vom Nationalen Erneuerbaren Energielaboratorium des US-Energieministeriums (NREL) zum ersten Mal eine Sonnenzelle mit einer Außenquant-Leistungsfähigkeit mehr als 100 Prozent gebaut. Eine Außenquant-Leistungsfähigkeit einer Zelle ist die Zahl von Elektronen, die pro Sekunde in seinem Außenstromkreis, geteilt durch die Zahl von Photonen pro Sekunde fließen, darin eingehend, und ist an verschiedenen Wellenlängen verschieden. Das beste Ergebnis für die NREL Sonnenzelle war 114 Prozent. es bedeutet, sagt die Mannschaft, dass Sonnenenergie eine Wettbewerbszukunft hat, es vielleicht preiswerter machend, als Energie vom Fossil oder Kernbrennstoff. Die Mannschaft verwendete einen Prozess genannt die Vielfache Exciton Generation (MEG), wodurch ein einzelnes absorbiertes Photon der passend hohen Energie mehr als ein Elektronloch-Paar pro absorbiertes Photon erzeugen kann. Vor zehn Jahren sagte NREL Wissenschaftler Arthur J Nozik voraus, dass MEG in Halbleiter-Quant-Punkten - winzige Kristalle von Halbleiter - effizienter sein würde als in großen Mengen Halbleiter. Quant-Punkte, Anklage-Träger innerhalb ihrer winzigen Volumina beschränkend, können Überenergie ernten, die sonst als Hitze - verloren und deshalb außerordentlich die Leistungsfähigkeit von sich umwandelnden Photonen in die verwendbare freie Energie vergrößern würde. Die Forscher schlagen die 114-Prozent-Außenquant-Leistungsfähigkeit mit einem layered Zellenbestehen aus dem antinachdenken-gekleideten Glas mit einer dünnen Schicht eines durchsichtigen Leiters, einer nanostructured Zinkoxydschicht, eine Quant-Punktschicht der Leitung selenide verhandelte mit ethanedithol und hydrazine, und einer dünnen Schicht von Gold für die Spitzenelektrode. Sie behaupten, dass die Herstellung Punktsonnenzellen des Quants sich zu billig, die Herstellung der Rolle-zu-Rolle des hohen Durchflusses leiht. Gruss Rhanie. Die letzten Aussagen sind irgendwie kaudawelsch übersetzt. Kann da jemand der des englischen besser mächtig ist mal korregieren. |
Date: December 24, 2011 at 18:24:50
From: R.Lang, [dslb-088-068-108-202.pools.arcor-ip.net]
Subject: Re:Das ist die von Google übersetzte Quelle der Pressemitteilung schon besser
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Pressemitteilung NR-5811 NREL Wissenschaftler berichten First Solar Cell Producing mehr Elektronen In Photostrom als Solar-Photonen Eingabe Zelle 15. Dezember 2011 Forscher vom US Department of National Renewable Energy Laboratory (NREL) haben die erste Solarzelle, die einen Photostrom, dass eine externe Quanteneffizienz hat mehr als 100 Prozent, wenn mit Photonen von den hohen Energie-Region des Sonnenspektrums photoangeregten produziert berichtet. Die externe Quanteneffizienz für Photostrom, in der Regel in Prozent ausgedrückt, ist die Zahl der fließenden Elektronen pro Sekunde in den äußeren Stromkreis einer Solarzelle durch die Anzahl der Photonen pro Sekunde von einer bestimmten Energie (oder Wellenlänge), dass die Solarzelle geben geteilt . Keiner der Solarzellen zu weisen externe Photostrom Quantenausbeuten von über 100 Prozent bei jeder Wellenlänge im Sonnenspektrum date. Die externe Quantenausbeute erreicht einen Spitzenwert von 114 Prozent. Die neu gemeldeten Werk markiert einen vielversprechenden Schritt in Richtung der Entwicklung der nächsten Generation Solarzellen sowohl für Solarstrom und solare Brennstoffe, die wettbewerbsfähig sein, oder vielleicht weniger kostspielig als Energie aus fossilen oder nuklearen Brennstoffen wird. Multiple Exciton Generation ist der Schlüssel, um es möglich Ein Papier über den Durchbruch erscheint in der 16. Dezember Ausgabe von Science Magazine. Unter dem Titel "Peak Externe Photostrom Quantum Wirkungsgrad von mehr als 100 Prozent über MEG in einem Quantum Dot Solar Cell , "es ist durch NREL Wissenschaftler Octavi E. Semonin, Joseph M. Luther, Sukgeun Choi, Hsiang-Yu Chen, Jianbo Gao, Arthur Co-Autor J. Nozikand Matthew C. Beard. Die Forschung wurde durch das Center for Advanced Solar Photophysik, ein Energy Frontier Research Center von der DOE Office of Science finanziert, Office of Basic Energy Sciences unterstützt. Semonin und Nozik sind auch mit der University of Colorado at Boulder angeschlossen. Der Mechanismus zur Erzeugung eines Quanten-Effizienz von über 100 Prozent mit Sonnenenergie Photonen auf einen Prozess namens Multiple Exciton Generation (MEG), wobei ein einzelnes Photon absorbiert entsprechend hoher Energie mehr als ein Elektron-Loch-Paar pro absorbierte Photon erzeugen können basiert. NREL Wissenschaftler Arthur J. Nozik als erster vorhergesagt 2001 in einer Publikation, die MEG wäre effizienter in Halbleiter-Quantenpunkten als im Bulk-Halbleitern. Quantenpunkte sind winzige Kristalle aus Halbleitermaterial, mit Größen im Nanometerbereich (nm)-Bereich von 1-20 nm, wobei 1 nm entspricht einem Milliardstel eines Meters. An dieser geringen Größe weisen Halbleiter dramatischen Auswirkungen, weil der Quantenphysik, wie zum Beispiel: • rapide Bandlücke mit abnehmender Quantenpunktgröße, • Bildung von korrelierten Elektronen-Loch-Paaren (so genannte Exzitonen) bei Raumtemperatur, • verstärkte Kopplung von elektronischen Teilchen (Elektronen und positive Löcher) durch Coulomb-Kräfte, • und die Verbesserung der MEG-Prozess. Quantum dots beschränken die Gebühren und Ernte überschüssige Energie Quantum Dots, durch die Beschränkung Ladungsträger in ihren winzigen Mengen, ernten können überschüssige Energie, die sonst als Wärme verloren gehen würde - und somit einer deutlichen Steigerung der Effizienz der Umwandlung von Photonen in nutzbare Energie frei. Die Forscher erzielten die 114 Prozent externe Quantenausbeute mit einer geschichteten Zelle, bestehend aus Antireflex-beschichtetes Glas mit einer dünnen Schicht aus einem transparenten Leiter, eine nanostrukturierte Zinkoxid-Schicht, eine Quantenpunkt-Schicht von Blei-Selenid mit ethanedithol und Hydrazin behandelt, und eine dünne Schicht aus Gold für die Top-Elektrode. In einer 2006 Veröffentlichung zeigte NREL Wissenschaftler Mark Hanna und Arthur J. Nozik, die sich ideal MEG in Solarzellen auf Quantenpunkten beruhen konnte die theoretische thermodynamische Wirkungsgrad von Solarzellen um rund 35 Prozent gegenüber den heute üblichen Solarzellen zu erhöhen. Darüber hinaus ist die Herstellung von Quantum Dot Solar Cells auch zugänglich für preiswerte, High-Throughput-Rolle-zu-Rolle-Fertigung. Solche potenziell hocheffiziente Zellen mit ihren niedrigen Kosten pro Flächeneinheit gekoppelt, werden als Dritte (oder nächste) Generation von Solarzellen. Oder Multi-Junction-Tandem-Zellen aus dem dritten und fünften (und in einigen Fällen auch vierte) gezogen Spalten; heute kommerzielle Photovoltaik-Solarzellen sind auf Bulk-Halbleitern wie Silizium, Cadmium-Tellurid oder Kupfer-Indium-Gallium-(di) Selenid Basis des Periodensystems der Elemente. Alle diese Zellen sind als First-oder Second-Generation Solar Cells bezeichnet. Erster Versuch zur 100-Prozent-plus in Betrieb Solarzellen zeigen MEG, die auch als Carrier-Multiplikation (CM) genannt, wurde erstmals experimentell in kolloidalen Lösungen von Quantenpunkten im Jahr 2004 gezeigt, von Richard Schaller und Victor Klimov des DOE Los Alamos National Laboratory. Seitdem haben sich viele Forscher auf der ganzen Welt, darunter Teams von NREL, MEG in vielen verschiedenen Halbleiter-Quantenpunkten bestätigt. Doch fast alle diese positiven Ergebnisse MEG, mit wenigen Ausnahmen, wurden auf ultraschnelle zeitaufgelöste spektroskopische Messungen an isolierten Quantenpunkten verteilt als Partikel in flüssigen kolloidalen Lösungen. Die neuen Ergebnisse in Science von der NREL Forscherteam veröffentlicht ist der erste Bericht von MEG als externe Photostrom manifestiert Quantenausbeute von mehr als 100 Prozent in Betrieb Quantenpunkt Solarzellen bei geringer Lichtintensität gemessen; diese Zellen zeigten eine signifikante Effizienzen (definiert als die gesamte erzeugte Strom dividiert durch die Eingangsleistung) so hoch wie 4,5 Prozent mit simuliertem Sonnenlicht. Während dieser Solarzellen un-optimiert sind und damit zeigen eine relativ geringe Leistungswandlungseffizienz (das ist ein Produkt der Photostrom und Photospannung) hat die Demonstration der MEG in den Fotostrom einer Solarzelle wichtige Implikationen, weil es neu und unerforscht Ansätze eröffnet Verbesserung der Effizienz von Solarzellen. Ein weiterer wichtiger Aspekt der neuen Ergebnisse ist, dass sie mit den vorherigen zeitaufgelöste spektroskopische Messungen der MEG zu vereinbaren und damit bestätigen diese früheren MEG Ergebnisse. Ausgezeichnete Vereinbarung folgt, wenn die externe Quantenausbeute für die Anzahl der Photonen, die tatsächlich in die photoaktive Regionen der Zelle absorbiert wird korrigiert. In diesem Fall wird die ermittelte Quantenausbeute als die interne Quanteneffizienz. Die interne Quanteneffizienz ist größer als die externe Quantenausbeute, weil ein beträchtlicher Teil der einfallenden Photonen durch Reflexion und Absorption in nicht-Photostrom produzierenden Regionen der Zelle verloren. Ein Höhepunkt internen Quantenausbeute von 130% gefunden Einnahme dieser Reflexion und Absorption Verluste berücksichtigt. NREL ist das US Department of primären nationalen Energie-Labor für erneuerbare Energien und Energieeffizienz Forschung und Entwicklung. NREL wird für DOE vom Bündnis für Sustainable Energy, LLC betrieben. |
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