《美国能源部支持学术界和工业界联合会推进钙钛矿太阳能技术》

  • 来源专题:水环境治理与保护
  • 编译者: 王阳1
  • 发布时间:2023-05-15
  • 亚利桑那州立大学宏观技术研究中心的研究人员对太阳能电池进行了研究。

    ASU研究人员玛丽安娜贝尔托尼、扎卡里Holman和Nick罗尔斯顿是Ira A . Fulton工程学院的所有电气工程教员,他们是使用超稳定钙钛矿或TEAMUP的高效和先进模块的Tandems的一部分,这些学术和工业合作伙伴希望使串联钙钛矿和硅太阳能技术具有商业可行性。

    随着气候变化成为全球范围内日益紧迫的问题,发展可持续发电技术的竞争变得越来越重要。由学术和工业合作伙伴组成的一个新的财团,即使用超稳定钙钛矿的高效和先进模块的Tandems,或TEAMUP,希望通过使新一代的太阳能技术商业化来帮助缓解气候变化。




  • 原文来源:https://fullcircle.asu.edu/research/asu-researchers-teamup-to-advance-solar-capabilities/
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    • 美国能源部(DOE)今天宣布为两个项目提供近1000万美元,这两个项目将有助于降低成本,减少从煤炭、煤炭废料和煤炭副产品中生产稀土元素和其他关键矿物和材料的影响。在《两党基础设施法》的资助下,选定的项目将有助于满足美国对关键矿产和材料日益增长的需求,同时减少我们对外国供应链的依赖。稀土元素和其他关键矿物和材料被纳入许多产品,包括美国制造的清洁能源技术,如太阳能电池板、风力涡轮机、电动汽车和氢燃料电池,这些正在推进拜登总统历史性的气候议程。 美国目前80%以上的稀土元素依赖进口,但稀土元素自然存在于我们身边,包括国内的煤炭、煤炭废弃物和煤炭副产品,其中包括2500多亿吨的煤炭储量,40多亿吨的废煤,约20亿吨的煤灰。美国能源部寻求利用二次资源和非常规资源,帮助建立可持续的国内供应链,以支持美国经济增长、清洁能源部署和国家安全。 用于工业和制造业的稀土元素和关键矿物的先进加工 选定进行谈判的两个项目旨在进行先进的实验室和试验台规模试验,以提高稀土元素和关键矿物和材料分离和精炼技术的经济可行性。这些项目将利用二次和非常规的煤基资源生产稀土和用于清洁能源、国防和/或商业商品和设备的关键矿物和材料; 加州理工学院(Pasadena, California)计划整合传统和创新的稀土分离方法,以获得高纯度的单个稀土元素,同时产生关键的矿物和材料。 犹他大学(犹他州盐湖城)计划利用创新的矿物和化学分离技术,从丰富的低品位煤炭副产品中生产单独分离的高纯度稀土氧化物、稀土盐、稀土金属和关键矿物和材料。 美国能源部的?国家能源技术实验室?(NETL)隶属于美国能源部?化石能源和碳管理办公室?(FECM),将管理选定的项目。作为其申请的一部分,被选中的项目团队被要求提交?社区福利计划?,以证明与这些项目所在社区的有意义的接触和切实的利益。
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    • 11月12日,美国能源部(DOE)宣布在“太阳能技术办公室2020财年资助计划”(SETO FY2020)框架下提供1.3亿美元资助先进太阳能技术研发 ,旨在推进先进太阳能技术的早期研发和突破,提升太阳能发电的经济性、可靠性和安全性,以实现“太阳能攻关计划”(SunShot)的2030年目标,同时增强美国制造业的竞争力。本次资助关注光伏(PV)、聚光太阳能热发电(CSP)、太阳能知识发展和传播、人工智能技术在太阳能领域应用、创新制造技术和先进太阳能系统集成等领域,具体内容如下: 1、光伏器件研究和开发 资助金额为1400万美元,主要研究内容包括:利用先进表征技术探明硅基太阳电池器件的性能衰减机制进而开发相关技术来缓解衰退问题;利用先进表征技术探明碲化镉电池器件的性能衰减机制进而开发相关技术来缓解衰退问题;开发太阳电池模型来加速研发进程;提升太阳电池器件的使用寿命;开发新架构来提升钙钛矿太阳电池稳定性。 2、聚光太阳能热发电 资助金额为3900万美元,主要研究内容包括:开发、建造和运行一个集成储热设施的超临界二氧化碳(sCO2)动力循环示范电站。 3、太阳能系统集成技术 资助金额为3400万美元,主要研究内容包括:自适应配电保护,可动态响应电气系统干扰的硬件和软件;太阳能和其他分布式能源混合的发电技术;先进光伏网络安全技术;增强太阳能电网应对灾害的恢复能力。 4、人工智能在太阳能领域的应用 资助金额为730万美元,主要研究内容包括:使用人工智能和机器学习技术来优化太阳能发电站运营和太阳能预测精度,提高配电系统和用户侧的态势感知并实现更多太阳能发电资源的集成;利用人工智能技术为太阳能产业价值链开发颠覆性技术方案(如无人工厂)。 5、创新制造技术 资助金额为1400万美元,主要研究内容包括:开发降低太阳能发电成本、太阳能产业制造成本并具备商业化潜力的创新制造技术,并消除新技术市场化应用的风险,刺激私人投资,加快技术的行业应用。 6、太阳能知识发展和传播 资助金额为970万美元,主要研究内容包括:将不断发展的太阳能相关知识打造成知识流体系,及时向太阳能产业的各利益相关方传播,以提升其决策速度和准确度。 7、太阳能在农业中的应用 资助金额为700万美元,主要研究内容包括:将太阳能电池板引入到农场、牧场用于供电;系统研究评估商业农场的各种太阳能电池阵列设计项目对农作物产量、土壤健康、微气候条件、牧场生态环境等的影响。 8、小规模创新技术研发 资助金额为500万美元,主要研究内容包括:开发多组分气凝胶的高温线性集热器;通过气相渗透方法制备有机无机杂化钙钛矿增强薄膜稳定性;利用机器学习技术缩短钙钛矿研发周期和电池制造周期;钝化接触硅基太阳电池性能衰减机理研究;开发新型聚光太阳能热接收器制备工艺使其能够承受700℃高温环境;太阳能槽式抛物线型集热器运行维护优化技术;使用最先进的非介入式光学测量工具开发用于商业规模定日镜场的跟踪校正算法;利用3D打印技术制备聚光太阳能发电站的集热器。