Énergie et environnement

Panneaux solaires efficaces à base d'alliage créés sans métaux toxiques

Panneaux solaires efficaces à base d'alliage créés sans métaux toxiques


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Aujourd'hui, la plupart des panneaux solaires sont constitués d'éléments de terres rares coûteux comme l'indium et le gallium, ou de métaux hautement toxiques comme le cadmium. Des options écologiques existent en Cu, Zn, Sn mais elles ne sont pas pratiques car elles ne sont pas très efficaces.

CONNEXION: COMMENT FONCTIONNENT EXACTEMENT LES PANNEAUX PV SOLAIRES?

Pour résoudre cette énigme, une équipe de scientifiques de la DGIST, dirigée par le Dr Jin-Kyu Kang et le Dr Dae-Hwan Kim, a travaillé sur des panneaux solaires fabriqués à partir d'éléments moins chers et plus facilement disponibles.

«Les cellules solaires à couches minces utilisant le bronze (Cu-Sn) et le laiton (Cu-Zn) comme matériaux de base sont composées de matériaux non toxiques abondants en terre, et ont été étudiées dans le monde entier en raison de leur faible coût, de leur grande durabilité et de leur durabilité », a déclaré Kang.

Ces nouveaux alliages ne sont cependant pas venus sans inconvénients. Bien qu'en théorie, ils soient aussi performants que les meilleurs produits du marché, en réalité, ils sous-performent gravement.

Selon les chercheurs, c'est parce qu'ils forment divers défauts dans les matériaux, tels que défaut «ponctuel», défaut «surface» et défaut «volume», lors du «recuit». Ces défauts entraînent une réduction importante de la quantité d'électricité produite.

Les scientifiques ont cherché un moyen de contourner ces défauts et de produire des films minces CZTSSe (cuivre, zinc, étain, soufre et sélénium) de la meilleure qualité. Ils ont proposé la solution ingénieuse de jouer avec le profil de recuit du film.

Ils ont constaté que plus le temps de recuit était long et plus la température de recuit était élevée, moins la perte d'électricité était importante. Une fois qu'ils ont trouvé cette solution, ils ont dû faire face au fait que les températures de recuit élevées provoquent la décomposition des propriétés du film mince CZTSSe avec le temps.

Pour contourner ce problème suivant, l'équipe a utilisé une «méthode assistée par liquide» spéciale qui a empêché le film mince CZTSSe de changer ses propriétés.

«Notre technologie a diverses applications, notamment les appareils électroniques, les articles ménagers, les bâtiments et les véhicules. La meilleure partie est que les cellules solaires CZTS sont exemptes des inconvénients actuels des métaux toxiques et rares. Nous pouvons installer partout où nous voulons! », A déclaré Kim.


Voir la vidéo: Installer des panneaux solaires. kit photovoltaïque de 1800W (Septembre 2022).