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25 junio 2014 3 25 /06 /junio /2014 16:09

 

Cadmium telluride (CdTe) photovoltaics describes a photovoltaic (PV) technology that is based on the use of cadmium telluride thin film, a semiconductorlayer designed to absorb and convert sunlight into electricity

 

 


CdS/CdTe solar cell  

 

 

40-MW CdTe PV Array, Waldpolenz, Germany- CdTe PV is considered the ecologically leading technology as it provides a solution to key ecological issues including climate change, energy security, and water scarcity

 

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http://en.wikipedia.org/wiki/Cadmium_telluride_photovoltaics

 

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Una investigación publicada hoy por la revista "Nature" propone un pequeño cambio en el método de fabricación de las células solares ... las llamadas células solares de segunda generación podrían abaratar estos adminículos y hacerlos menos tóxicos ... estas nuevas células solares serían muy diferentes a los paneles que todo el mundo conoce y que vemos en los tejados de casas e industrias ... las nuevas células solares serían de teluro de cadmio, de una fina película sensible a la luz solar que puede ser instalada en ventanas e incluso en superficies flexibles ...

 

Hallazgo publicado en la revista 'Nature' 

Energía solar más barata y segura 

25/06/2014 - El precio es el gran obstáculo para la energía solar. Pero para algunos expertos, no tardará en llegar una revolución energética de la mano de la electricidad producida a partir del Sol. «La revolución llegará cuando el precio de la electricidad solar se iguale al de la red en EEUU y eso sucederá en cuatro años», según explicó a este diario en una reciente entrevista Salim Ismail, director de la Universidad de la NASA y Google, la Singularity University, y ex vicepresidente de Yahoo. «El 100% de las necesidades de electricidad estarán cubiertas por el sol en menos de 25 años», vaticinó Ismail.

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Los avances científicos en este campo de la energía ocurren a una velocidad asombrosa, pero son escasos los que se pueden traducir en una mejora en la producción industrial casi inmediata. Aunque, de vez en cuando, sí sucede. Una investigación publicada hoy por la revista Nature propone un pequeño cambio en el método de fabricación de las llamadas células solares de segunda generación que podría abaratar en gran medida su fabricación y hacerla a su vez menos tóxica.

Estas células solares son muy diferentes a los paneles que todo el mundo conoce y que vemos en los tejados de casas e instalaciones industriales. Éstas son de silicio y se conocen como de primera generación. Las células de segunda generación están construidas con otro material llamado teluro de cadmio, que consiste en una fina película sensible a la luz solar que puede ser instalada en ventanas - algo que ya se está haciendo hoy en día- e incluso en superficies flexibles.

«Actualmente, la forma más habitual de fabricar células solares de segunda generación es tratándolas con una solución de Cloruro de Cadmio. El proceso se llama activación y hace que pasemos de tener una célula con una eficiencia del 1% o 2% a una por encima del 10% e incluso de cerca del 20%», aseguró Jon Major, investigador del Instituto Stephenson de Energías Renovables de la Universidad de Liverpool (Reino Unido) y autor del trabajo, el martes durante una teleconferencia con la prensa. «El proceso es realmente esencial para tener células solares de alto rendimiento. El problema es que el cloruro de cadmio es un compuesto altamente tóxico», explicó el investigador. Según el trabajo, este compuesto químico puede causar cáncer de pecho, enfermedades cardiovasculares o alteraciones genéticas y, si alcanza el ciclo del agua puede contaminar la fauna acuática durante generaciones.

Y, además, es un material muy caro. «A escala de laboratorio estamos pagando unos tres dólares por gramo, mientras que para las industrias puede rondar los 0,3 dólares por gramo», dice Major. Pero lo que eleva realmente el precio del proceso es tener que gestionar los residuos y manejar el material adecuadamente.

Un material inocuo

Por ese motivo, el objetivo de los científicos era buscar alternativas para ese compuesto que no mermaran la eficiencia de los paneles solares, pero que no tuviesen los problemas ecológicos y económicos del cloruro de cadmio. «La primera alternativa que cualquiera pensaría para usar un cloruro no tóxico es el cloruro de sodio, la sal de mesa. Pero, cuando lo usamos en el laboratorio, la eficiencia rondaba la mitad de la que se obtiene usando cloruro de cadmio», recordó Major.

Pero todo cambió cuando probaron a rociar las células solares con cloruro de magnesio. La eficiencia se mantenía y era un material completamente inocuo. «No sabíamos casi nada de este compuesto antes del trabajo, pero es una molécula química muy barata increíblemente fácil de conseguir a partir de agua de mar. Y tiene actualmente muchas aplicaciones como sal de baño, suplemento mineral o como coagulante en la producción del tofu, así que no es tóxico», dijo el investigador británico. Además, su precio a escala industrial es de 0,001 euros cada gramo, 300 veces más barato que el compuesto tóxico.

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Las células usadas por el equipo de la Universidad de Liverpool están lejos del récord de eficiencia del 44,7% obtenido por el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar de Alemania. Pero, como recuerda Major a EL MUNDO, las claves de este avance son la disminución del precio de producción industrial y la reducción de los riesgos de toxicidad.

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Otros expertos que no han participado en el trabajo valoran el avance, aunque señalan que no se trata de una revolución para el sector. «El coste del cloruro de cadmio es una pequeña parte del de la célula, del orden del 2% (con cloruro de magnesio sería 0.1%). Pero evitar las precauciones de usar cloruro de cadmio pueden ser muy importantes en coste y en peligrosidad y ello puede inclinar a las compañías a adoptar el procedimiento», asegura Antonio Luque, presidente del Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid .

 

http://www.elmundo.es/ciencia/2014/06/25/53ab0389ca474115308b458c.html 

 

 

  video - The University of Liverpool's Jon Major takes us into the lab to demonstrate the process developed to build solar cells that replaces a highly toxic and expensive substance with another sourced from sea water.

https://stream.liv.ac.uk/svxfqcpm

http://www.liv.ac.uk/renewable-energy/about/staff-stephenson-institute-for-renewable-energy/ken-durose/

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Thin Film Solar Cells  05/12/2012

CdS CdTe thin films annealed on plastic

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Breakthrough in solar panel manufacture promises cheap energy within a decade

Posted on Jun 25 2014

 A breakthrough in the production of solar cells will make the next generation of solar panels cheaper and safer, and promises to accelerate the development of solar energy over the next decade, scientists said.

Researchers believe they have found a way of overcoming one of the most serious limitations of the next generation of solar panels, which are based on toxic cadmium chloride, by simply adding magnesium chloride, an abundant salt found in seawater.

However, although cadmium telluride is seen as the future for solar energy, it is potentially dangerous after it is activated with cadmium chloride, a critical step in the manufacturing process that raises the efficiency of converting sunlight to electricity from about two per cent to 15 per cent or more.

The Liverpool team attempted to find an alternative to cadmium chloride in the activation step and discovered that it could be done just as well with magnesium chloride, which they sprayed onto a test sample of cadmium telluride with a model aircraft spray gun they bought for 49.99, Dr Major said.

In a study published in the journal Nature, the researchers demonstrated that the efficiency of the resulting photovoltaic cells made from cadmium telluride and magnesium chloride were on a par with commercial cadmium telluride cells that had been activated with toxic cadmium chloride.

It is not possible to estimate how much cheaper the new solar cells will be, Dr Major said, but magnesium chloride is about one per cent of the cost of cadmium chloride. The only reason we can suggest is that cadmium chloride works well so it may be a case of ‘if it’s not broke, why is there a need to fix it?’

Full Article Available At: Independent



Read more: http://www.nationalheadlines.co.uk/breakthrough-in-solar-panel-manufacture-promises-cheap-energy-within-a-decade/374987/#ixzz35g0hgINu 
Under Creative Commons License: Attribution No Derivatives

 

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Breakthrough in solar panel manufacture promises cheap energy within a decade

 

A breakthrough in the production of solar cells will make the next generation of solar panels cheaper and safer, and promises to accelerate the development of solar energy over the next decade, scientists said.

http://www.independent.co.uk/news/science/breakthrough-in-solar-panel-manufacture-promises-cheap-energy-within-a-decade-9563136.html

A technical advance based on an edible salt used in the manufacture of tofu could revolutionise the production of future solar panels to make them less expensive, more flexible and easier to use than the current models seen on millions of roofs across Britain.

Researchers believe they have found a way of overcoming one of the most serious limitations of the next generation of solar panels, which are based on toxic cadmium chloride, by simply adding magnesium chloride, an abundant salt found in seawater.

A study has shown that the solar cells produced with magnesium chloride – which is also found in bath salts as well as used to coagulate soya milk into tofu – work just as efficiently as conventional cadmium cells but at a fraction of the cost and with much lower toxicity.

“We certainly believe it’s going to make a big change to the costs of these devices. The cost of solar is going to match fossil fuels eventually but this is going to get us there quicker,” said Jon Major of the University of Liverpool, who led the research.

“Magnesium chloride is incredibly low-cost and it’s simply recovered from seawater. It’s used to de-ice roads in winter and it’s completely harmless and non-toxic. We’ve managed to replace a highly expensive, toxic material with one that’s completely benign and low cost,” Dr Major said.

About 90 per cent of the solar panels currently in use are made of photovoltaic cells composed of silicon semiconductors, which convert sunlight directly into electricity. However, silicon is not good at absorbing sunlight which is why the next generation of PV cells will be based on a thin coating of cadmium telluride, which absorbs sunlight so well that it only needs to be about one hundredth of the thickness of silicon.

However, although cadmium telluride is seen as the future for solar energy, it is potentially dangerous after it is “activated” with cadmium chloride, a critical step in the manufacturing process that raises the efficiency of converting sunlight to electricity from about two per cent to 15 per cent or more.

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The Liverpool team attempted to find an alternative to cadmium chloride in the activation step and discovered that it could be done just as well with magnesium chloride, which they sprayed onto a test sample of cadmium telluride with a model aircraft spray gun they bought for £49.99, Dr Major said.

In a study published in the journal Nature, the researchers demonstrated that the efficiency of the resulting photovoltaic cells made from cadmium telluride and magnesium chloride were on a par with commercial cadmium telluride cells that had been activated with toxic cadmium chloride.

“We have to apply cadmium chloride in a fume cupboard in the lab, but we created solar cells using the new method on a bench with a spray gun bought from a model shop,” Dr Major said.

“Cadmium chloride is toxic and expensive, and we no longer need to use it. Replacing it with a naturally occurring substance could save the industry a vast amount of money and reduce the overall cost for generating power from solar,” he said.

It is not possible to estimate how much cheaper the new solar cells will be, Dr Major said, but magnesium chloride is about one per cent of the cost of cadmium chloride. In addition, waste disposal will be far easier and cheaper with a product based on a non-toxic salt, he said.

Asked why the solar power industry had not thought of using magnesium chloride before, Dr Major said: “We genuinely don’t know. The only reason we can suggest is that cadmium chloride works well so it may be a case of ‘if it’s not broke, why is there a need to fix it?’”

Jeremy Leggett, chairman of the renewable energy firm Solarcentury, said that the development is exciting because it promises to make an already competitive industry even more competitive with conventional sources of energy, such as fossil fuels.

“Their costs are coming down so fast that they are already knocking the business models of utilities into what some analysts call a ‘death spiral’. Imagine, then, what will happen if developments such as the one described in the new research come to market,” Dr Leggett said

 

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* Malcolm Allison H  2014

 

 

Solar Cell Efficiencies

 

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  • : Ecología y sostenibilidad socioambiental, énfasis en conservación de ríos y ecosistemas, denuncia de impacto de megaproyectos. Todo esto es indesligable de la política y por ello esta también se observa. Ecology, social and environmental sustainability, emphasis on conservation of rivers and ecosystems, denounces impact of megaprojects. All this is inseparable from politics, for it, the politics is also evaluated.
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  • Malcolm Allison H malcolm.mallison@gmail.com
  • Biólogo desde hace más de treinta años, desde la época en que aún los biólogos no eran empleados de los abogados ambientalistas. Actualmente preocupado …alarmado en realidad, por el LESIVO TRATADO DE(DES)INTEGRACIÓN ENERGÉTICA CON BRASIL
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