post

Bagaimana Teknologi Tenaga Surya Mendorong Transformasi Energi Terbarukan

Permintaan Listrik Tenaga Surya

Permintaan akan listrik yang lebih murah dan lebih hijau berarti lanskap energi berubah lebih cepat daripada titik lain dalam sejarah. Hal ini terutama berlaku untuk listrik bertenaga surya dan penyimpanan baterai. Biaya keduanya telah turun dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Selama dekade terakhir dan teknologi hemat energi seperti pencahayaan LED juga telah berkembang.

Akses ke tenaga surya dan penyimpanan yang murah dan ada di mana-mana akan mengubah cara kita memproduksi dan menggunakan listrik. Memungkinkan elektrifikasi di sektor transportasi. Ada potensi ekonomi baru berbasis kimia di mana kita menyimpan energi terbarukan sebagai bahan bakar. Dan mendukung perangkat baru yang membentuk “internet of things”.

Namun teknologi energi kami saat ini tidak akan membawa kami ke masa depan ini. Kami akan segera mencapai batas efisiensi dan biaya. Potensi pengurangan biaya listrik dari silikon solar di masa mendatang, misalnya, terbatas. Pembuatan setiap panel membutuhkan energi yang cukup besar dan pabrik mahal untuk dibangun. Dan meskipun biaya produksi dapat ditekan sedikit lebih jauh. Biaya instalasi tenaga surya sekarang didominasi oleh tambahan – instalasi, perkabelan, elektronik dan sebagainya.

Perovskit Halida

Lab kami di Cambridge, Inggris, bekerja dengan keluarga material baru yang menjanjikan yang dikenal sebagai perovskites halida. Mereka adalah semikonduktor, menghantarkan muatan ketika dirangsang dengan cahaya. Tinta perovskit disimpan ke kaca atau plastik untuk membuat film yang sangat tipis. Sekitar seperseratus dari lebar rambut manusia yang terbuat dari logam, halida, dan ion organik. Ketika terjepit di antara kontak elektroda, film-film ini membuat sel surya atau perangkat LED.

Hebatnya, warna cahaya yang mereka serap atau pancarkan dapat diubah hanya dengan mengubah struktur kimianya. Dengan mengubah cara kami menumbuhkannya, kami dapat menyesuaikannya. Agar lebih sesuai untuk menyerap cahaya (untuk panel surya) atau memancarkan cahaya (untuk LED). Hal ini memungkinkan kami untuk membuat sel surya warna berbeda. Dan LED yang memancarkan cahaya dari ultra-violet, langsung ke tampak dan inframerah dekat.

Meskipun prosesnya murah dan serbaguna, bahan-bahan ini telah terbukti sangat efisien sebagai sel surya dan pemancar cahaya. Sel surya Perovskite mencapai efisiensi 25,2% pada tahun 2019. Selangkah lebih cepat dari sel silikon kristal sebesar 26,7%. Dan LED perovskite sudah mendekati kinerja dioda pemancar cahaya organik (OLED) organik.

Teknologi ini dengan cepat dikomersialkan, terutama di bagian depan sel surya. Oxford Photovoltaics yang berbasis di Inggris telah membangun jalur produksi dan memenuhi pesanan pembelian pertamanya pada awal 2021. Perusahaan Polandia Saule Technologies merilis produk prototipe pada akhir 2018, termasuk pilot fasad surya perovskite. Pabrikan China Microquanta Semiconductor mengharapkan untuk memproduksi lebih dari 200.000 meter persegi panel di lini produksinya sebelum akhir tahun. Swift Solar yang berbasis di AS (perusahaan yang saya dirikan bersama) merintis sel berkinerja tinggi dengan sifat ringan dan fleksibel.

Jendela Surya dan Panel Fleksibel

Tidak seperti sel silikon konvensional, yang harus sangat seragam untuk efisiensi tinggi. Film perovskit terdiri dari “butiran” mosaik dengan ukuran yang sangat bervariasi (dari nano-meter hingga milimeter). Dan bahan kimia namun kinerjanya hampir sebaik silikon terbaik sel hari ini. Terlebih lagi, noda atau cacat kecil pada film perovskit tidak menyebabkan kehilangan daya yang signifikan. Cacat seperti itu akan menjadi bencana besar untuk panel silikon atau LED komersial.

Meskipun kami masih mencoba untuk memahami hal ini, bahan-bahan ini memaksa komunitas. Untuk menulis ulang buku teks untuk apa yang kami anggap sebagai semikonduktor ideal. Mereka dapat memiliki sifat optik dan elektronik yang sangat baik meskipun atau mungkin bahkan karena ketidakteraturan.

Secara hipotetis, kita dapat menggunakan bahan-bahan ini untuk membuat sel surya berwarna “desainer”. Yang menyatu dengan bangunan atau rumah, atau jendela surya yang terlihat seperti kaca berwarna namun menghasilkan tenaga.

Tetapi peluang nyata adalah mengembangkan sel yang sangat efisien melebihi efisiensi sel silikon. Misalnya, kita dapat melapisi dua film perovskit berwarna berbeda bersama-sama dalam sel surya “tandem”. Setiap lapisan akan memanen daerah berbeda dari spektrum matahari, meningkatkan efisiensi sel secara keseluruhan.

Contoh lain adalah apa yang dipelopori Oxford PV: menambahkan lapisan perovskit di atas sel silikon standar. Meningkatkan efisiensi teknologi yang ada tanpa biaya tambahan yang signifikan. Pendekatan pelapisan tandem ini dapat dengan cepat meningkatkan efisiensi panel surya melebihi 30%. Yang akan mengurangi biaya panel dan sistem sekaligus mengurangi jejak energinya.

Lapisan Perovskit

Lapisan perovskit ini juga sedang dikembangkan untuk membuat panel surya fleksibel yang dapat diproses menjadi gulungan. Seperti kertas koran, yang selanjutnya mengurangi biaya. Tenaga surya yang ringan dan berdaya tinggi juga membuka kemungkinan untuk menggerakkan kendaraan listrik dan satelit komunikasi.

Untuk LED, perovskit dapat mencapai kualitas warna yang fantastis yang dapat menghasilkan teknologi layar fleksibel yang canggih. Perovskit juga dapat memberikan pencahayaan putih yang lebih murah dan berkualitas lebih tinggi daripada LED komersial saat ini. Dengan “suhu warna” bola dunia yang dapat diproduksi untuk memberikan cahaya putih. Dingin atau hangat atau warna yang diinginkan di antaranya. Mereka juga menghasilkan kegembiraan sebagai blok bangunan untuk komputer kuantum masa depan. Serta detektor X-Ray untuk pencitraan medis dan keamanan dosis sangat rendah.

Meski produk pertama sudah bermunculan, namun masih ada tantangan. Salah satu masalah utama adalah menunjukkan stabilitas jangka panjang. Tetapi penelitian ini menjanjikan, dan setelah ini diselesaikan, halida perovskit benar-benar dapat mendorong transformasi produksi dan konsumsi energi kita.

post

Bagaimana Cara Kerja Solar Pool Covers?

Tidak ada yang bisa mengalahkan akhir pekan Anda di kolam renang halaman belakang Anda. Namun, selalu menjadi masalah untuk masuk ke dalam air jika es dingin. Itu sebabnya banyak orang menggunakan pemanas listrik dan gas untuk menghangatkan air.

Masalahnya, ini mengkonsumsi satu ton listrik dan Anda kehilangan satu ton air karena penguapan. Di situlah penutup kolam surya datang untuk menyelamatkan. Satu pertanyaan yang mungkin terlintas di benak Anda adalah “bagaimana cara kerja kolam surya?”

Di bawah ini Anda akan menemukan semua yang perlu Anda ketahui tentang penutup kolam surya. Termasuk mekanisme kerjanya, manfaatnya, dan opsi terbaik yang dapat Anda temukan di sana.

Bagaimana Persisnya Kerja Meliputi Kolam Renang Surya?

Untuk memahami cara kerja penutup kolam surya. Anda harus tahu apa yang terjadi pada air di kolam Anda. Jika Anda membiarkannya benar-benar terbuka atau dengan penutup kolam biasa.

Di siang hari, jika Anda membiarkan kolam tidak tertutup, ia akan menyerap banyak sinar matahari sepanjang hari. Idealnya, air kolam akan menyerap lebih dari 60 hingga 70% energi matahari yang diarahkan padanya. Energi ini akan memanaskan kolam sekitar 0,7 hingga 1 ° F setiap jam.

Namun, dengan kolam yang tidak tertutup, air akan mulai menangkal proses pemanasan dengan penguapan.

Salah satu sifat yang selalu mengikuti penguapan air adalah penurunan suhu yang cepat. Bahkan, ini dapat menyebabkan air mendingin pada tingkat yang jauh lebih tinggi daripada memanas. Membuat air sedingin es pada hari musim panas.

Penutup kolam surya hanyalah selimut besar yang terlihat seperti selembar bungkus gelembung tebal. Cara kerja kolam surya adalah dengan menangkap energi panas yang berasal dari matahari dan menggunakannya untuk menjaga air tetap hangat. Ini menyerupai efek rumah kaca yang digunakan untuk menjaga tanaman dalam kondisi yang lebih hangat.

Perbedaan besar di sini adalah bahwa meskipun memanas lebih cepat, selimut tidak memungkinkan proses penguapan meningkat. Jadi, kolam tetap hangat tanpa menggunakan alat pemanas eksternal.

Tak perlu dikatakan bahwa penutup kolam surya juga berfungsi sebagai penghalang fisik. Yang menghalangi semua faktor eksternal lingkungan dari merusak komposisi kimia air Anda.

Apa Manfaat Memiliki Penutup Renang Surya?

Berikut adalah beberapa manfaat yang akan Anda dapatkan dengan memilih penutup kolam surya.

Mencapai Efisiensi Biaya yang Lebih Tinggi Daripada Menggunakan Pemanas Air

Saat menggunakan penutup kolam surya. Anda akan dapat memanfaatkan kekuatan energi matahari gratis untuk menghangatkan kolam renang Anda. Ini akan menghemat banyak uang untuk tagihan listrik.

Satu hal yang harus Anda ketahui adalah bahwa efisiensi pemanasan penutup kolam surya sangat tergantung pada ketersediaan energi surya sepanjang hari di mana Anda tinggal.

Dengan kata lain, jika tidak cukup cerah di siang hari di wilayah Anda, tutup kolam surya mungkin tidak cukup untuk menghangatkan kolam Anda sendiri.

Dalam hal ini, Anda mungkin masih membutuhkan pemanas air listrik atau gas untuk membuat kolam mencapai suhu ideal untuk berenang dan mempertahankan bahan kimia. Namun, Anda masih akan menghemat banyak uang dengan menggabungkan kedua sistem.

Menjaga Air Kolam Renang Bersih

Dengan menambahkan penghalang fisik tutup kolam surya ke kolam renang Anda, Anda juga akan menikmati manfaat dari penutup kolam renang biasa. Ini termasuk menjaga puing-puing dan debu keluar dari kolam Anda.

Ini membuat air bersih Anda lebih lama, jadi Anda tidak perlu menghabiskan waktu atau uang untuk terus membersihkan atau mengisi ulang kolam Anda dengan air bersih.

Peningkatan suhu air juga akan mencegah pembentukan ganggang di kolam Anda.

Pengawet Bahan Kimia di Kolam

Bahan kimia kolam juga dipengaruhi oleh proses penguapan. Jadi Anda harus mengisinya kembali dalam proses yang membosankan untuk menjaga kebersihan kolam.

Itulah mengapa mempertahankan komposisi kimia dari kolam adalah tambahan lain dari memiliki penutup kolam surya

Berapa Biaya Solar Pool Kira-kira?

Penutup kolam surya tersedia dalam berbagai bentuk, gaya, dan ukuran. Misalnya, selimut kolam matahari yang cocok untuk menutupi kolam dengan diameter sekitar 10 kaki akan dikenakan biaya sekitar $70 hingga $80.

Sebagai aturan praktis, Anda harus mengharapkan penutup kolam surya menjadi cukup murah. Terutama jika dibandingkan dengan nilai yang mereka bawa dan uang yang mereka simpan.

Sebagian besar penutup kolam surya di pasar akan membuat Anda kembali di mana saja antara $70 hingga $400. Tergantung pada ukuran dan ketebalannya sambil mempertahankan panas.

Biasanya, selimut ini datang dalam jumlah besar di mana Anda dapat memotong. Dan memotongnya agar sesuai dengan bentuk kolam apa pun yang Anda miliki di halaman belakang Anda.