Células solares para tratar la fiebre del carbón con puntos cuánticos

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La nueva política energética “American Energy Dominance” tiene como objetivo aumentar el carbón e impulsar las energías renovables. Pero como se mencionó, la crema llegó a la cima. No importa hacia dónde vaya la política. La innovación en la industria solar también supera al carbón todos los días de la semana. Entre los últimos avances se encuentran las nuevas células solares de “puntos cuánticos” listas para ingresar al mercado. Esto ayuda a mantener bajo el costo de la energía solar mientras el carbón se dispara.

La diferencia entre las células solares de puntos cuánticos.

La espera por el futuro de las células solares de puntos cuánticos es larga. Los puntos cuánticos comienzan a aparecer en Técnicas limpias Radar hace más de 10 años, después de que investigadores del Laboratorio Nacional de Los Álamos describieran cómo aplicar puntos cuánticos especialmente diseñados a ventanas transparentes que funcionan como módulos solares.

El descubrimiento de los puntos cuánticos Se remonta a la década de 1980, cuando los investigadores descubrieron que las nanopartículas de materia en solución se comportan de manera diferente a piezas más grandes del mismo material. “Los puntos cuánticos son sustancias semiconductoras muy pequeñas que pueden sintetizarse con precisión casi atómica utilizando la química coloidal moderna”, explica Los Alamos, refiriéndose los coloides al campo de la química basada en soluciones.

“El color emitido se puede ajustar cambiando el tamaño”, añade el laboratorio. “Las capacidades de personalización del color se combinan con eficiencias de emisión cercanas al 100%” (vea más fondos de puntos cuánticos aquí)

“Los puntos cuánticos coloidales son materiales electrónicos. Y debido a su tamaño sorprendentemente pequeño (generalmente de 3 a 20 nanómetros) tiene propiedades ópticas notables”. El Laboratorio Nacional de Energías Renovables del Departamento de Energía de EE. UU., que comenzó a rastrear el rendimiento de las células solares de puntos cuánticos en 2010, añadió.

Cuando no hay almuerzo gratis, los puntos cuánticos también pueden comer ligero. Esto reduce la eficiencia general de la célula solar. Sin embargo, a la ciencia le encantan los desafíos y el NREL Eficiencia de conversión de energía solar Tracker ha añadido células solares de puntos cuánticos por primera vez. Para 2024, la cifra de sulfuro de plomo aumentó al 12%, y en enero de este año los investigadores del NREL se felicitaron por haber alcanzado el 13,4%.

“La mejora desde el rendimiento inicial hasta los registros anteriores proviene de una mejor comprensión de las conexiones entre los puntos cuánticos individuales. Una mejor estructura general del equipo y una reducción de los defectos en los puntos cuánticos”, explica el NREL.

Mientras tanto, las células solares son el sustituto de los combustibles fósiles.

Sin duda, ya se encuentran en el mercado células solares con tamaños que superan con creces el 13,4%. Esto plantea la pregunta de por qué se necesitan los puntos cuánticos. Sin mencionar lo que quieres en absoluto. La respuesta radica en el potencial de reducir el costo de muchos tipos de células solares y al mismo tiempo mejorar su eficiencia. La energía solar es la forma más económica y económica de agregar electricidad a la red nacional. Se pueden lograr aún más ahorros introduciendo nuevos materiales de conversión solar en procesos de producción de alto volumen y bajo costo.

La combinación de perovskita emergente acoplada con silicio es un ejemplo. Y ahora los puntos cuánticos tomarán un camino diferente. En particular, están trabajando en mejorar la conversión de energía solar de las células solares de película delgada de CdTe (telururo de cadmio) que serán utilizadas en paneles solares bifaciales del fabricante estadounidense First Solar.

La acción comenzó a aparecer en Técnicas limpias Radar a principios de este año, cuando la startup estadounidense de puntos cuánticos UbiQD adquirió el innovador de perovskita BlueDot y ha estado muy ocupado desde entonces. En julio, UBiQD firmó un acuerdo con First Solar con el objetivo de aumentar la eficiencia de los paneles solares bifaciales de First Solar.

Los paneles solares bifaciales hacen lo que dicen. Recogen energía solar de ambos lados. Esta tecnología ha abierto nuevas oportunidades. para instalaciones solares Un buen ejemplo es el campo de la energía solar agrícola. Los paneles solares de doble cara pueden funcionar como vallas para ahorrar espacio para la agricultura. Los instaladores solares también están empezando a utilizarlo en los patios traseros.

Para dorar el lirio verde, First Solar estima que los paneles solares bifaciales son un 20% más eficientes con películas delgadas. de puntos cuánticos están apilados en la parte posterior

Más y mejores paneles solares bifaciales

en el último desarrollo UbiQE acaba de anunciar La compañía ha obtenido 6 millones de dólares en financiación de crecimiento de First Citizens Bank, una sucursal de Silicon Valley Bank, basándose en una relación de financiación que se remonta a 2017. El préstamo sigue a una nueva ronda de financiación Serie B de 20 millones de dólares junto con el acuerdo con First Solar.

En comparación, un préstamo de 6 millones de dólares es relativamente pequeño. Pero puede ayudar mucho en el campo de los puntos cuánticos. La financiación de la deuda permitirá a UbiQD actualizar y escalar sus procesos de fabricación.

Está claro que el SVB no entendió el mensaje de reforzar las antiguas centrales de carbón. “UbiQD está impulsando una innovación importante en la tecnología y la fabricación de puntos cuánticos y está bien posicionada para ampliar la producción para apoyar sectores clave, incluida la agricultura y la energía solar”, dijo Trent Walker, citando el potencial del uso de puntos cuánticos para mejorar el vidrio de invernadero y las células solares.

En un movimiento que indica interés en el mercado de los invernaderos, UbiQD también anunció el nombramiento de Tony Beams como director financiero. El nuevo director financiero tiene una sólida experiencia en agricultura vertical de alta tecnología. “Tanto la financiación de SVB como el nombramiento de Beams están diseñados para alinear la estructura de capital, las capacidades y la infraestructura de la empresa con su cartera comercial en rápida expansión”, explicó UbiQD.

nueva célula solar Nueva esperanza para los agricultores estadounidenses

Los puntos cuánticos y los paneles solares bifaciales son sólo dos ejemplos de cómo se utiliza la energía solar para ayudar a los agricultores estadounidenses. Ha estado obteniendo ingresos y conservando tierras de cultivo desde principios de la década de 2000.

No mucho carbón La política energética federal debería brindar a los agricultores oportunidades para expandir sus negocios y acceder a fuentes de energía nacionales asequibles y ampliamente disponibles. El pasado mes de agosto el Departamento de Agricultura de Estados Unidos suspendió los préstamos de bajo coste para equipos de energía solar. Mientras tanto, el Departamento de Energía ha asignado millones de dólares a los contribuyentes para revivir viejas plantas de carbón.

El lado positivo El sueño febril de un resurgimiento del carbón no duró mucho. Además del auge de la nueva tecnología de células solares, los nuevos sistemas de almacenamiento de energía también se encuentran con el momento de un perfil de producción de electricidad más confiable y asequible en los Estados Unidos.

Si tienes alguna idea sobre eso. Por favor tome nota en el hilo de comentarios. Mejor aún, Encuentra a tu representante en el Congreso. Y hazles saber lo que piensas.

fotografía: Puntos cuánticos Se abre otro capítulo en el libro de la innovación en células solares. Esto ayuda a mantener bajo el costo de la energía solar (recortado, cortesía de UbiQD).