300-jährige Kugeln in hochmoderne Solarenergie umrechnen
Ein Gruppe von Wissenschaftlern hat vor fast 300 Jahren zu einem wesentlichen Bestandteil für die billigere und leistungsfähigere Solarpaneele die heute existieren. Die rostigen Musket- und Archacmunitionen des 16. und 17. Jahrhunderts wurden in hochreines Bleijodid, der Sternzutat von Solarzellen umgewandelt. Perovskit. Der Trick war, Elektroden aus dieser recycelten Leitung in ein Jod- und Strombad einzutauchen. Das Ergebnis: Platten, die 21% Sonnenlicht nutzen, sehr nahe bei 27%, die die besten Geräte auf dem Markt aus nativen Materialien zu erreichen.
Das von der Zentrum Jülich-Forschung in Erlangen (Deutschland), zeigt, dass Giftmüll kann saubere Ressourcen werden. Darüber hinaus verbraucht es weniger Chemikalien und erzeugt weniger kontaminiertes Abwasser als herkömmliche Bleibergbau. Die Forscher kauften die Kugelfragmente von einem Auktionsportal und wählten diese Art von Schrott als eine extreme Herausforderung: wenn es mit schmutzigem Blei und voller Verunreinigungen arbeitete, würde es mit jedem Abfall arbeiten.
Wie Sie eine Kugel in saubere Energie verwandeln
Die Verfahren hat zwei Schlüsselschritte. Zunächst schmilzt das Gerät die Kugeln und Elektroden, die in eine Jod- und Lösungsmittelflüssigkeit eintauchen. Wenn Strom fließt, Blei löst und reagiert um Senf und Reinheit Bleijodid von fast 99,999% zu schaffen, die Standard 5N in der Industrie.
Dann wird dieses Pulver verwendet, um Perowskitkristalle zu wachsen, indem es bei umgekehrter Temperatur kristallisiert: anstelle der Kühlung wird es für Moleküle erhitzt, um die perfekte Struktur zu übernehmen. Mit diesem Material haben sie "statistisch gleiche" Zellen produziert, die mit hochwertigen kommerziellen Vorläufern hergestellt werden.
Warum alte Blei ist Gold für Solarelektronik
Die Zellen von Perowskit mit Blei bleiben die effizientesten in der Gruppe. Sie brechen seit über einem Jahrzehnt Rekorde und haben 36% Leistung erreicht, wenn sie mit Silizium in Hybrid-Panels kombiniert. Ihr Vorteil: Sie sind ultraflexibel, flexibel und können in Gewebe gewebt oder auf unregelmäßigen Oberflächen verklebt werden.
Die Experten schätzen, dass zwischen 30% und 40% Blei Industrie endet aufgegeben. Einem Recyclingkreislauf ähnlich wie bei Autobatterien würde der Photovoltaikindustrie ohne neue toxische Minen Rohmaterial liefern.
Das Geheimnis für einen mittelalterlichen Abfall, um mit hoher Technologie konkurrieren
Der Schlüssel ist im maßgeschneiderte Kristallisation. Bleiatome setzen sich innerhalb der Struktur perovskite als LEGO-Stücke, so dass "design" das Material durch Anpassung von Farbe, Dicke und Lichtaufnahmefähigkeit. Diese Vielseitigkeit verwandelt jedes Panel zu einem benutzerdefinierten Bauabenteuer.
Mit diesem Ansatz, Forscher han bewiesen, dass selbst die rostigsten Überreste des Krieges die Grundlage eines sauberen und billigen elektrischen Netzes sein können. Der nächste Schritt: skalieren Sie den Prozess, so dass Tausende von Tonnen von Bleiabfällen Millionen von Sonnenkollektoren um den Planeten Leben geben.