Антифриз может способствовать снижению стоимости получения солнечной электроэнергии

Процесс, который объединяет сравнительно дешевые материалы и антифриз, предотвращающий от замерзания в холодную погоду радиатор автомобиля, может способствовать созданию фотоэлементов более низкой стоимости, без использования токсических материалов. После доведения процесса до совершенства, данный подход позволит “приготавливать” фотоэлементы в микроволновой печи на любой кухне.

Инженеры Государственного университета в Орегоне определили, что этиленгликоль, используемый в различных марках антифриза, является растворителем с низкой стоимостью, который будет хорошо функционировать в реакторах “непрерывного потока”– метод изготовления тонкопленочных фотоэлементов, который легко масштабируется для массового производства на промышленном уровне.

Исследование, опубликованное в журнале Material Letters, также заключает, что данный подход будет работать с CZTS, или медь, цинк, олово, сера соединением, представляющим значительный интерес для фотоэлементов благодаря превосходным оптическим свойствам и факту, что данные материалы дешевые и экологически безопасные.

“Глобальное использование солнечной энергии может задерживаться, если материалы, используемые при изготовлении фотоэлементов, будут слишком дорогими или содержать токсические вещества при производстве”, заявил Грег Херман (Greg Herman), адъюнкт-профессор OSU университета по химическому, биологическому и экологическому инжинирингу. “Нам нужны технологии, которые используют доступные, недорогие материалы, предпочтительно из одних горных пород в пределах США. Данные процесс позволит это реализовать”.

В отличие от этого, многие современные фотоэлементы изготовлены на основе CIGS, или медь индий галлий диселенид. Индий относительно редкий и дорогой, и в основном производится в Китае.

В последние годы стоимость индия и галлия, используемого в фотоэлементах на основе CIGS, выросла в 275 раз по сравнению с цинком, используемым в фотоэлементах на основе CZTS.

Технология, разрабатываемая в Орегонском университете, использует этиленгликоль в мезо-жидких реакторах, которые обеспечивают точный контроль температуры, время реакции и массообмен для создания наночастиц, входящих в состав фотоэлемента, с наилучшим кристаллизованным качеством и высокой однородностью.

Данный подход выполняется быстрее – многие компании все еще используют синтез в “пакетном режиме” для производства CIGS-наночастиц. Этот процесс занимает целый день по сравнению с получасом в реакторах “непрерывного потока”. При этом значительно снижается конечная стоимость продукта.

По заявлению исследователей, в настоящий момент производительность фотоэлементов на основе CZTS меньше чем основе CIGS, но дальнейшее исследование по использованию добавок и дополнительная оптимизация, возможно, приведут к созданию эффективного фотоэлемента.

Целью данного проекта является разработка материалов и продуктов, которые будут безопасными, доступными и не иметь токсических веществ или дорогостоящих соединений.

Источник новости