Ученые MIT используют старые кислотные автомобильные аккумуляторы для создания солнечных панелей



    Команда ученых из MIT (Массачусетский технологический институт) уже несколько лет работает над проектом, который поможет решить сразу две проблемы: утилизацию старых кислотных аккумуляторов и удешевление производства солнечных батарей.

    Команда MIT достигла успеха, сумев создать солнечные панели из использованных аккумуляторов, при этом КПД таких панелей составляет около 19%, что сравнимо со средним показателем производимых сейчас фотоэлементов. Новый способ отрабатывался около 18 месяц, и сейчас исследователи опубликовали статью по результатам исследования, плюс выложили видео, где подробно показаны шаги создания фотоэлемента. При этом в качестве основного материала, преобразующего свет в электричество, используется перовскит (перовскитовая структура, а не природный минерал перовскит, согласно этому комментарию).

    К слову, компания Oxford Photovoltaics недавно занялась поиском метода создания солнечных панелей из перовскита, метода, который был бы коммерчески выгоден. В таких панелях должен быть свинец (небольшой процент), а добывают его достаточно сложным, «грязным» методом.

    Свинца же очень много в отработанных кислотных автомобильных аккумуляторах, которые перерабатываются, но далеко не во всех странах (в США перерабатывается около 90% таких аккумуляторов, а остальное вывозится в Мексику). Надо думать, общемировые «запасы» таких аккумуляторов просто огромны. Ключевой идеей в статье является именно использование аккумуляторов как источника свинца, что по мнению ученых дешевле и экологичнее добычи его стандартными способами.

    Также важно отметить, что авторы получают иодид свинца и из диоксида свинца, и из чистого свинца, то есть используются и анод и катод аккумуляторов. Затем они его очищают и, используя центрифугу, осаждают на FTO пластину. Что касается подложки, на которую осаждаются кристаллы: это Fluorine doped Tin Oxide (FTO), то есть оксид олова, легированный фтором. Такое «стекло» хорошо проводит ток. (за дополнительную информацию спасибо Klukonin).

    И здесь как раз идеален метод, предложенный MIT: мы утилизируем батареи, и производим недорогие солнечные панели. По расчетам ученых, одного аккумулятора хватит для создания солнечных панелей, которые смогут производить электричество для 30 домохозяйств.

    Вот, как выглядит лабораторный процесс производства (англ.):



    Via ieee
    Поделиться публикацией

    Комментарии 22

      +1
      Эххх, а я свой старый всего рублей за 200 скидки на покупку нового сдал…
        0
        Очень крутая технология.
        Фактически, такую солнечную панель можно сделать дома, «на коленке», все этапы и компоненты, относительно доступны.
        Интересно, когда появятся китайские панели за копейки?
        Еще интересно, на сколько стабильна такая пленка, как выдерживает жару, холод, дождь, через сколько падают характеристики.
          0
          Реактивы и печь где возьмете? :)
            +1
            600 градусов? Легко (муфельные печи 900 с лишним выдают). Реактивы относительно доступны.
          0
          709 квадратных метров из одной батареи? Не кисло.
            +3
            Что-то очень похоже на «кашу из топора»…
            Там того свинца требуется… Полагаю перовскит в необходимых объёмах гораздо труднее достать, да и дороже.
            Ну а то, что придумали ещё одно применение отходам — прекрасно конечно!
              +1
              Почему? Там фактически только реактивы нужны и оборудование. Все остальное берется из аккамулятора.
                0
                Они из Аккумулятора получают Pb и PbO2, которые потом приводят к PbI2, который необходим для изготовления фотоэлемента из перовскита.
                Так вот, полагаю, что перовскит в данном производстве — самый редкий (= дорогой) компонент.
                Да они значительно упростили технологию, удешевив тех процесс получения одного из компонентов. Сделали производство более экологичным. Но компонент не основной. Осталось придумать где раздобыть много дешёвого перовскита.
                  +2
                  На сколько я понял из оригинальной статьи, под первоскитом там понимается именно первоскитовая структура, а таких «первоскитов» уже получено множество разных. Так что в статье, на мой взгляд, нужно именно писать «первоскит» и дать пояснение что имеется в виду не минерал, а первоскитная структура.

                  В конце статьи описано что ученые не собираются ставить на коммерческие рельсы свою разработку, а обращают внимание тех кто работает с природным первоскитом на альтернативу с достаточно дешевым процессом производства.

                  Я не знаю где вы взяли информацию о подложке из природного первоскита, в статье этого нет. Там говорится просто о пленке-подложке, на которую осаждаются кристаллы.
                    0
                    На сколько я понял из оригинальной статьи, под первоскитом там понимается именно первоскитовая структура, а таких «первоскитов» уже получено множество разных. Так что в статье, на мой взгляд, нужно именно писать «первоскит» и дать пояснение что имеется в виду не минерал, а первоскитная структура.


                    Возможно я, что-то не правильно понял.

                    Быть может кто-нибудь прокомментирует, что они выполняют на шаге 3B видео (после нанесения PbI2 на основу)?
                    Я так понимаю от автора поста этого ожидать бесполезно.
                      0
                      А где вы вообще за «перовскитовую структуру» вычитали? Что то гугл таких не находит.

                      > Я не знаю где вы взяли информацию о подложке из природного первоскита, в статье этого нет.
                      А у вас есть доступ к оригиналу статьи? :))
                      pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/ee/c4ee00965g/Unauth

                      По статье с которой сделан перевод воссоздать солнечную батарею невозможно, ибо в каких пропорциях чего смешивать и на какую площадь заливать непонятно.

                      Плюс в видео на шаге 3A они заливают это все дело на FTO substrate (http://en.wikipedia.org/wiki/Transparent_conducting_film) достать который не думаю что будет просто.
              +2
              На 3:15 — не понял, в какую жидкость пластину кладут?
                0
                Предположительно, раствор сероводорода.
                0
                <офтоп>Вспомнилось, как в детстве переплавляли свинец из аккумуляторов и таскали сдавать в цветмет. Почти первые карманные деньги :)</офтоп>
                  +2
                  Перовскит в основном продается как коллекционный камень, к примеру Коллекционный образец перовскита в диопсиде с кальцитом всего за 1960 рублей.
                    0
                    Утилизация свинцово-кислотных аккумуляторов — не проблема, а прибыльный бизнес сейчас.
                      0
                      www.vesti.ru/doc.html?id=1120431
                      Древние деферамбы, но тоже ничего не ясно по перовскиту
                        0
                        По всей видимости, ученые основывались на статье 2012 года. В ней значительно больше реагентов по сравнению с просто свинцом из аккумулятора. Круть в том, что перовскитовая структура образуется сразу на поверхности.
                          0
                          Если я правильно предположил — чернота является сульфидом свинца. Его последнее время применяют в солнечных батареях с различными подложками. В таком случае наиболее вероятный кандидат на жидкость — раствор сероводорода. Как-то так =))

                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                          Самое читаемое