Барлық жерде бар энергия - Ubiquitous Energy - Wikipedia

Барлық жерде бар энергия
ТүріЖеке
Құрылған2011; 9 жыл бұрын (2011)
Құрылтайшылар
  • Майлс Барр (бас директор)
  • Владимир Булович
  • Ричард Лунт
ШтабРедвуд Сити, Калифорния, АҚШ

Барлық жерде бар энергия, Inc. американдық күн энергиясы штаб-пәтері орналасқан компания Редвуд Сити, Калифорния жұту үшін мөлдір күн технологиясын жобалайды ультрафиолет және жақын инфрақызыл жарық (NIR) (толқын ұзындығы λ = 650–850 нм) көрінетін жарық кез-келген бетке қолданылатын көрінбейтін жабын арқылы. Ubiquitous Energy - 2011 жылы Майлс Барр, Владимир Булович, Ричард Лунт, Барт Хоу және Эрдин Бешимов негізін қалаған жеке қаржыландырылған компания.[1] Ағымдағы күн энергиясы энергияны тұтынатын жерлерден едәуір алқапты алып жатқан күн станцияларында жасалады. Бөлу кезінде энергияның 15% -ы жоғалады деп есептеледі.[2] Ubiquitous Energy технологиясы ғимараттардың терезелерін күн энергиясын өндірушіге айналдыру арқылы ірі қалаларға күн станциялары болуға мүмкіндік береді. Ubiquitous Energy компаниясы электр энергиясының көрінбейтін көзі ретінде ClearView Power технологиясын көптеген өнім түрлеріне енгізеді.[3] Осы іске асырудың кейбір мысалдары мобильді құрылғыларды, терезелерді және сандық белгілерді қамтиды.

Технология

Бұрын мөлдір күн технологиясы компоненттерін кішірейтуге тырысу арқылы жасалынған күн батареясы модульдің аумағында бейорганикалық күн батареяларын сегментациялау, бірақ бұл шектеулермен келеді және нақты мөлдірлікке қол жеткізе алмайды.[4] Керісінше, барлық жерде бар энергия назар аударады органикалық күн батареялары және қандай жарық сіңіріліп жатыр. Жасалған зерттеулер негізінде әзірленген Массачусетс технологиялық институты (MIT) олар дамыды органикалық фотоактивті материалдар (органикалық фотоэлектрлік, Көзге көрінетін жарықтың өз технологиясынан өтуіне мүмкіндік беретін, бірақ сәулені спектрдің көрінбейтін бөлігінен, инфрақызыл (NIR) және ультрафиолет (ультрафиолет) сәулелерден іріктеп сіңіретін.[5] Олар бұл технологияны ClearView қуаты деп атайды.[4] ClearView Power - бұл қалыңдығы миллиметрден аз, көрінбейтін пленка, оны кез-келген бетке қоюға және оның астындағы материалға әсер етпей энергияны өндіруге болады.[6] Нақтырақ айтқанда, олар барлығын басып алуға тырысады фотондар ультрафиолет және инфрақызыл сәулелер, көрінетін жарық фотондарының өтуіне мүмкіндік береді.[6] ОПВ-дардан энергия пайда болғаннан кейін, оны электродтары бар электродтар және бүкіл көлік қабаты ретінде йодид / три-йодидті тотықсыздандырғыш электролит бар бояғыштармен сенсибиляцияланған күн батареялары (DSC) арқылы жинауға болады.[7]

Жетілдірулерді пайдалану наноқұрылымды фотоэлектр (нано-ПВ) құрылғының сәулеті ашық күн шығынын тиімді ету үшін қажетті қуат конверсиясының тиімділігін (PCE) жақсартуға әкелді.[8] Нано-ПВ күн батареялары класына әр түрлі күн батареялары, соның ішінде молекулалық, органикалық, полимерлі, бояуға сезімтал және коллоидты кванттық нүкте (CQD) PV кіреді.[8] Жарық мөлдір күн батареясының бойына өткен кезде NIR жұтылады, содан кейін NIR шағылыстыратын айналар қосылғанда PCE және өнімділікті оңтайландыру жақсы болады.[9]

ОПВ әйнекте жасалады, алдын ала қалыңдығы 150 нм идиум-қалайы оксидімен (ITO) қапталған. Содан кейін 20 нм Молибденнің үш тотығы (MoO3), 15 нм хлоралюминий фталоцианин (ClAlPc), 30 нм Бакминстерфуллерен (C)60), 7,5 нм батокупроин (BCP), және 100 нм қалыңдықтағы катодты жылу булану арқылы қосады.[9][10] Қабаттардың бұл тіркесімі, әйтпесе пайдаланылмайтын әр түрлі жарық түрлерін жақсы сіңіруге мүмкіндік береді.

Жарық мөлдір күн батареясының бойына өтіп бара жатқанда, NIR жұтылады, содан кейін NIR шағылыстыратын айна қосылғанда, өнімділігі оңтайландырылған PCE жоғары болады.[9] Электр энергиясын ұяшықтан шығару және тасымалдау үшін әдеттегі мөлдір болады фотоэлектрлік құрылғыда ультрафиолет және NIR белсенді қабаттары болады, олар күн сәулесінің әсерінен бір-бірімен әрекеттесіп ан электр өрісі себеп электр тогы ағу. Ультрафиолет және NIR белсенді қабаттары содан кейін қабаттарымен жабыстырылады электродтар құрылғыдан ток шығаратын сыртқы тізбекке қосылған.[6]

Болашақ мақсаттар

Күн элементтерінің қазіргі дамуы көзге көрінетін жарықтың шамамен 70% -ын өткізеді және қуаттың конверсиясы шамамен 2% құрайды. Зерттеушілер шын мәнінде олар көзге көрінетін жарықты жібере отырып, 12% -дан жоғары қуат түрлендіру тиімділігіне қол жеткізуі керек деп ойлайды. Теориялық шектеулер 20% -дан жоғары.[6][10]

Шығындар мен артықшылықтар

Осы технологияны орнату мен енгізудің нақты құны әр қолдануда әр түрлі болады, алайда өндіріс процесі басқа әдістер сияқты көп энергия жұмсамайды және экологиялық тұрғыдан әлдеқайда тиімді болғандықтан, шығындар төмендейді.[6] Сонымен қатар, пленканы кез-келген бетке жағуға болатындықтан, оны құрылыс объектілерінің құнына оңай енгізуге болады. Жай ғана пленканы екі терезелі терезелердің арасына қою оны элементтерден қорғайды және монтаждау шығындарын күрт төмендетеді, өйткені сыртқы жабдық қажет емес.[6]

Фотоэлектрлік элементтердің шектеулері тек PCE-мен ғана емес, сонымен қатар күн технологиясының осы түрін өндірістік масштабта өндірудің құны мен орындылығымен байланысты мәселелер туғызады. Бұл шектеулерге мыналар жатады: 1) бүкіл жарық спектрінің толық емес сіңірілуі, 2) артық тасымалдағыш түрінде ыстық тасымалдағыштардың термалдануы, 3) химиялық потенциал (термодинамикалық) ысыраптар және 4) радиациялық рекомбинация.[8] Осы шектеулердің әсерін азайту PCE-ді жақсартуға және арзан бағаға мүмкіндік береді.

Қолданбалар

Мобильді құрылғылар

Ubiquitous Energy өзінің негізгі нарығын мобильді құрылғыларда көреді. Мобильді құрылғылардың беттерін күн батареяларына айналдыру жөніндегі алдыңғы күш-жігер жоғары өнімді дисплейлерге назар аударуға байланысты шектеулі болды. Дисплейлерде энергия өндіруге мүмкіндік беретін құрбандықтар сол кезде мүмкін деп саналмады.[4] Алайда, Ubiquitous Energy өз пленкасын планшеттер мен телефондардың бетіне жағуға қабілетті, бұл оларды өзін-өзі қамтамасыз етеді және аккумуляторды гипотетикалық түрде алып тастайды. Сонымен қатар, ClearView Power пленкасы құрылғының эстетикасына да, дисплейдің жұмысына да әсер етпейді.[4]

Windows

Ubiquitous Energy-дің тағы бір нарығы әлеуетті терезелерде көреді. Смарт әйнек, қалай аталады, бұл ғимараттарға энергияны пайдалануды теңгеруге және осы процесте ақшаны үнемдеуге мүмкіндік береді.[3] мысалы, PCE-ді 5% деп есептесек, ғимараттың барлық терезелерін күн генераторларына айналдырудан алынған қуат ғимараттардың электр энергиясына деген қажеттілігінің төрттен бірінен астамын қанағаттандыра алады.[6]

Сандық белгілер

Барлық жерде қолданылатын энергетика олардың технологияларын пайдалануды да көреді Интернет заттары. Олар көретін бір бағдарлама - бұл технологияны цифрлық белгілерге қолдану. Оған сөренің электронды жапсырмаларына өзін-өзі қамтамасыз ететін жол белгілері кіруі мүмкін. Баға белгілері электронды сөрелер жапсырмаларымен алмастырылатындықтан, ClearView Power <динамикалық баға белгілеуге мүмкіндік береді, өйткені сұраныс пен ұсыныс үнемі өзгеріп отырады, өйткені жапсырмалардың өздерін бағдарламалаудан басқа минималды техникалық қызмет қажет.[3]

Қолдау және марапаттар

  • Riverhorse Investments[11]
  • Арунас Чесонис[11]
  • Мүкжидек Капиталы[11]
  • Ұлттық ғылыми қордың 750 мың долларлық II кезеңіндегі шағын бизнесті инновациялық зерттеу (SBIR) грантымен марапатталды[3]
  • Ұлттық ғылым қорының $ 225K I кезеңінде шағын бизнес технологияларын беру (STTR) грантын иеленді[3]
  • Fraunhofer-Techbridge U-Launch сыйлығы[3]
  • MassCEC MTTC катализаторы сыйлығы[3]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ «Ubiquitous Energy, Inc.: Жеке компания туралы ақпарат - Businessweek». Businessweek.com. Алынған 2015-10-21.
  2. ^ «Onyx Solar - ғимаратқа арналған интеграцияланған фотоэлектриктер (BIPV) - ғимараттарға арналған фотоэлектрлі әйнек». www.onyxsolar.com. Алынған 2015-11-09.
  3. ^ а б в г. e f ж «ЕРЕКШЕ ЭНЕРГИЯ туралы».
  4. ^ а б в г. «TECHNOLOGY | Ubiquitous Energy, Inc». барлық жерде энергия. Алынған 2015-10-21.
  5. ^ «Ғимараттарды күшейте алатын көрінбейтін күн ұяшықтары». Bloomberg.com. Алынған 2015-10-21.
  6. ^ а б в г. e f ж «Мөлдір күн батареялары». mitei.mit.edu. Алынған 2015-10-21.
  7. ^ Янагида, С. (2003-05-01). «Бояуға сезімтал күн батареялары: фотоэлектрондарды басқару». Фотоэлектрлік энергияны конверсиялау жөніндегі 3-ші Дүниежүзілік конференция материалдары, 2003 ж. 3: 2666–2671 т.3.
  8. ^ а б в Лунт, Ричард Р .; Оседах, Тимоти Р .; Браун, Патрик Р .; Роул, Джилл А .; Булович, Владимир (2011-12-22). «Наноқұрылымды фотоэлектриктердің практикалық жол картасы және шектеулері». Қосымша материалдар. 23 (48): 5712–5727. дои:10.1002 / adma.201103404. hdl:1721.1/80286. ISSN  1521-4095. PMID  22057647.
  9. ^ а б в Лунт, Ричард Р .; Булович, Владимир (2011-03-14). «Терезелер мен энергияны үнемдейтін қосымшаларға арналған мөлдір, инфрақызылға жақын органикалық фотоэлементтер». Қолданбалы физика хаттары. 98 (11): 113305. Бибкод:2011ApPhL..98k3305L. дои:10.1063/1.3567516. ISSN  0003-6951.
  10. ^ а б Жас, Маргарет; Траверс, Кристофер Дж .; Панди, Рича; Барр, Майлс С .; Лунт, Ричард Р. (2013-09-23). «Кәдімгі және оптикалық төңкерілген конфигурациядағы мөлдір фотоэлектрліктің бұрыштық тәуелділігі». Қолданбалы физика хаттары. 103 (13): 133304. Бибкод:2013ApPhL.103m3304Y. дои:10.1063/1.4823462. ISSN  0003-6951.
  11. ^ а б в «Ubiquitous Energy, Inc. 5,8 миллион доллар көлеміндегі қаржыландыруды қамтамасыз етеді» (PDF).

Сыртқы сілтемелер