Fool's Gold til solpaneler

Et af de bedste materialer til at lave billige solceller er jernkis (bedre kendt som dårens guld), ifølge forskere ved University of California, Berkeley og Lawrence Berkeley National Laboratory.

Forskerne for nylig udgivet en artikel i Miljøvidenskab og -teknologi der undersøger 23 halvledende materialer med egenskaber, der gør dem lovende til at omdanne sollys til elektricitet. De vurderede omkostningerne og overfloden af ​​disse materialer for at afgøre, hvilke der ville fungere godt for billige solceller, der kunne laves i et antal, der er store nok til at dække verdens elektricitetsbehov. Nutidens solceller er for det meste lavet af silicium - hvilket er dyrt at forfine og rense - eller af tynde film af cadmiumtellurid, som indeholder relativt sjældne eller giftige elementer, hvilket gør det vanskeligt eller umuligt at skalere dem op til at levere al verdens elektricitet.

Forskerne argumenterer for, at forskningen bør rettes mod materialer, der er billige og rigelige nok til nemt at kunne dække verdens energibehov. Jernsulfid (pyrit), eller fjols guld, skilte sig ud fra alle de andre muligheder, tæt fulgt af amorft silicium, et materiale, der bruges i nogle solceller i dag. De anslår, at disse materialer kan give 100 til 1.000 gange verdens nuværende elbehov.

Men der kan være en fangst. Selvom fool's gold i teorien kan skinne som et solcellemateriale, vil det være udfordrende at opnå de teoretiske præstationsniveauer. Fra en anden undersøgelse offentliggjort i 2000 :

For omkring 20 år siden blev pyrit (FeS2) foreslået som en lovende kandidat til [fremadrettet] brug som fotovoltaisk absorbermateriale til tyndfilmsolceller. Blandt dets fysiske egenskaber - den meget høje absorptionskoefficient og et passende energibåndgab (Eg≈0,95 eV) til fotovoltaisk energiomdannelse - blev også dets ikke-toksicitet og dets sammensætning fra rigelige elementer betragtet som særlige fordele ved pyrit.

Løfterne kunne dog ikke indfris. Selvom kvanteeffektiviteterne og fotostrømmene var rimeligt høje for enkeltkrystallinske pyritprøver, oversteg de åbne kredsløbsspændinger aldrig omkring 200 mV ved stuetemperatur, alt for lavt sammenlignet med båndgabet af pyrit. Den hidtil højeste effektivitet er omkring 2,8 %.

skjule