Framtidens energiåtgång. Soljakten Energi från Solen. Alternativen. Energi per ytenhet. Vi behöver alltså 12 TW

Relevanta dokument
Lysande material för solceller & lydioder

Välkomna till Så producerar du din egen el. En del av Mölndal Stads Hållbarhetsvecka mars

Energimyndighetens solcellsverksamhet

Syntes Solkraft och solväte Uppdrag Energimyndigheten. Bengt Ridell

Partiell Skuggning i solpaneler

Driv en miniräknare med... Spenat. Blåbär. Skolcellslådan: Labbhandledning

Skolceller. Grätzelceller i skolexperiment Laborationshandledning och teori

DYEMOND SOLAR LEKMANNARAPPORT. LIFE Project Number LIFE09 ENV/SE/000355

Sol, vind och vatten möjligheter till egen energiproduktion. MEN FÖRST Peter Kovács, SP Energiteknik

Energimyndighetens solcellsverksamhet

Kompendieinnehåll. Vad är Forskarhjälpen Delmoment... 8

Forskning & Framsteg probe light pump light. Monochromator PIA. Signal analysis. Solceller från köket COOH.

Strategier för minskade koldioxidutsläpp inom energisystemet exempel på framtidens drivmedel

Så här jämför du olika system och produkter

BESKRIVNING AV SOLENERGISYSTEMET PÅ AUGUSTENBORGSVÄGEN 26 MALMÖ

Bränslecell. Av: Petter Andersson Klass:EE1b Kaplanskolan, Skellefteå

Tunnfilmssolceller Idéer och produkter. Marika Edoff. Uppsala Universitet och Solibro Research AB

Grundläggande energibegrepp

Hur lönsamma är laddhybrider i verklig svensk körning? Sten Karlsson

Om oss. Futura Energi Solceller för det nordiska klimatet!

Fortbildning i elektrokemi för lärare i grundskolan och gymnasiet. KRC, SU,

Adaptiva glas för vardagsbruk

AKETEK Auto Darkening Welding Helmet. nedbländande svetsglas

Föreläsning 6: Opto-komponenter

Professor Jan-Olof Dalenbäck Maria Haegermark. Installationsteknik Energi och miljö Chalmers tekniska högskola

Nanoteknik vad är det? Trender, exempel, möjligheter, risker. Bengt Kasemo Teknisk Fysik Chalmers

Solcellens historik. Solceller för elproduktion. Solcellen. Modulen. Konsultföretag inom solcellsområdet sedan Verksamhet

Vilka förväntningar kan vi ha på solceller? Sara Bargi Energimyndigheten

Öka effektiviteten hos fotokatalysatorer med hjälp av nanostrukturerade oxider

Biobränsle. Biogas. Effekt. Elektricitet. Energi

SolTech System ETT EFFEKTIVT, SNYGGT OCH SMART SOLENERGISYSTEM

Flex Ultra solceller. Ren och oberoende ström på väg!

Fortbildning i elektrokemi för lärare i grundskolan och gymnasiet. KRC, SU,

Naturlig och konstgjord fotosyntes

Energimyndighetens stöd till FoU inom bredbandgapselektronik

Är passivhus lämpliga i fjärrvärmeområden?

Hur en stoppar en handbollsplan i ett snapsglas. Emma Björk Nanostrukturerade material

Solenergi - Ett lysande energialternativ

Utvecklingsmiljöer i nära samverkan med fastighetsägare, miljöteknikföretag och universitet

Solenergi Som en del av byggnaden

TriLi Långlivade litiumelektroder för EV och HEV batterier

ETE310 Miljö och Fysik VT2016 BELYSNING. Linköpings universitet Mikael Syväjärvi

Föreläsnng Sal alfa

Utvecklingsvägar för Europas energisystem

Program Vad är Forskarhjälpen Välkomstbrev Delmoment Tidsplan Laborationshandledning Soljakten... 5

Slutrapport Grätzel-solcellsmoduler för utomhusapplikationer, fas 2

Framtidens solel i Östra Mellansverige

FAFA55, 2015 Föreläsning 16, läsvecka 7 14 december 2015

Grätzelceller i Skolexperiment Skolcellslådan

Bränslecell. Kaplanskolan Klass: EE1B Av: Hannes Laestander

Vår främsta energikälla.

Investera i solceller. och gör din egen solel

Li-Ion Batteries >100 Wh

Om oss. Futura Energi Solceller för det nordiska klimatet! Futura Energi startades våren 2013 av Niklas Knöppel, som själv är tekniker och ingenjör.

Kommunikation och Automation

Fordonsindustrins framtida utmaningar: Batterianvändning ur ett fordonsperspektiv. Göran Lindbergh, KTH och SHC Batterifondsprogrammet, 6 april 2016

Energimarknaden 2030 Några funderingar med svenskt perspektiv

Högklassiga ljudabsorbenter tillverkade av lav

Inledning. SolEl-seminarium. Nätanslutning av svenska solcellsanläggningar. Koncentrerande solcellstillämpningar. Stödsystem för solceller

Marika Edoff Adam Hultqvist

Fl ndt. Flindt pollare. Design: Christian Flindt

Hållbar utveckling Vad betyder detta?

Solel. -Erfarenheter från 50 anläggningar

25:th European Photovoltaic Solar Energy Conference

KTH Sustainability Research Day 100 procent förnybar elproduktion: Från omöjligt till main stream

Svenska GENIE. Kitchen Garden. Effortless Indoor Gardening

Forskningsprojekt Dnr : Komplex produktion: Stöd för optimering av direkt och indirekt arbete, kompetens och information (COMPLEX)

SOLCELLER ETABLERAD OCH EN AV FRAMTIDENS ELPRODUCENTER? SOLCELLER

Nanopartiklar - från Hornsgatan till solkrämer Hanna Karlsson

11 år solenergiarbete - Michiel van Noord

REGIONFINAL 2017 LAGEN

Solenergi i planering

Workshop Building Applied and Building Integrated PV Systems

CANDOR Sweden AB. n

Kan sol-el spela någon roll i det svenska energisystemet? Linus Palmblad Handläggare, Energimyndigheten

Solceller för större fastigheter

Högre komfort med fönsterfilmen som klarar allt.

SOLENERGI Verklighet eller önskedröm..!?

Energy KRAFTELEKTRONIK NAV. e-mobility. Transport. Mietek Bakowski Konstantin Kostov. Industry ICT

Verktyg för effektiv samverkansinnovation. exemplet Grafen

Interaktiv vandringsutställning om solelektricitet. Elforsk rapport 07:21

Solenergi & arkitektur

Multi-wave Diodlaser 3 In 1. Smärtfri Hårborttagning

Metoder för att öka utbytet från stationära koncentratorer med standardsolceller

Olika aktiva solenergitekniker

Högkoncentrerade elektrolyter

Investera i solceller. och gör din egen solel

Investera i solceller. och gör din egen solel

Solceller Snabbguide och anbudsformulär

RISE BEDRIVER FORSKNING OCH UTVECKLING I FRAMKANT

Bearbetning av kompositer, samverkan med företag och framtida satsningar Swedish Waterjet lab. Anders Jönsson

SOLAR LIGHT SOLUTION. Giving you the advantages of sunshine. Ningbo Green Light Energy Technology Co., Ltd.

Solen som energikälla. Solen som energikälla

Investera i solceller. och gör din egen solel

SOLCELLSPANEL: LIBERTA SOLAR

DC nät för datacentraler och gröna hus med solceller och energilager

Polymerer för avancerade teknologier: Jon- och protonledande polymerer. Begränsad och avtagande tillgång på fossila bränslen...

Solcellsanläggning din bästa investering för framtiden

TPV, Thermo Photo Voltaics. Erik Dahlquist, professor Akademin för hållbar samhälls- och teknikutveckling Mälardalens högskola

Den fotoelektriska effekten. Solceller energikälla för framtiden?

Transkript:

Framtidens energiåtgång Soljakten 2013 - Energi från Solen WEO 2008 Lars Kloo Tillämpad fysikalisk kemi KTH Kungliga Tekniska högskolan STOCKHOLM 2009: ca. 16 TW, momentan årsjämviktad konsumtionstakt (jfr. 4.1 x 10 20 J / år) 2050: Uppskattas till minst 28 TW Perspektiv: 1 ny 1 GW kärnreaktor per dag i 30 år MEN, mindre än 1 timmes solljus 2 Alternativen Vi behöver alltså 12 TW Energi per ytenhet Solljus i olika regioner: SE: 871 kwh m -2 yr -1 (= 242 W m -2 ) GE: 1014 kwh m -2 yr -1 ES: 1586 kwh m -2 yr -1 Optimal vinkel i SE: 44 (S): 1079 kwh m -2 yr -1 Perez 2009 Viktig drivkraft: OBEROENDE! 3 4 1

Energi från solen DESERTEC Fotosyntesen biomassa - biobränsle Effektivitet < 1% Solvärme: Vattenuppvärmning (hemma): Effektivitet 70% Elektricitet: Konc solljus (CSP), turbiner, etc: Effektivitet 20% Solel (solceller) Direkt omvandling: Effektivitet 20% 5 6 Energi från solen Solcellsteknologier Fotosyntesen biomassa - biobränsle Effektivitet < 1% Solvärme: Vattenuppvärmning (hemma): Effektivitet 70% Elektricitet: Konc solljus (CSP), turbiner, etc: Effektivitet 20% p-cigs Tunnfilm Fast lösning av Cu(In,Ga)Se 2 (1-3 µm) CdTe/CdS Tunnfilm Solel (solceller) Direkt omvandling: Effektivitet 20% Si Amorf, polykristallin eller monokristallin För dyra (idag)! Nya lovande teknologier 7 8 2

Kostnads- och effektivitetsökning Grätzel-celler I. Kiselbaserad II. Tunnfilm, CIGS III. Polymera solceller Grätzel-celler Mål: <5 kr/w p eller >20% effektivitet för<1000 kr/m 2 Rådande världsrekord: 15% 9 10 CMD CMD www.moleculardevices.se Totalt: >30 forskare 11 12 3

Typisk elektrokemisk cell Fotoelektrokemiska solcellen Genomskärning 2 elektroder + elektrolyt 13 14 Funktion Resistans Färgämne Cellerna Redoxelektrolyt Lab-celler Ledande glas TiO 2 Monolitiska celler (Swerea IVF AB) 15 16 4

Fördelar / nackdelar Perfekta Regncellen + - Kökskemi (dvs enkla att tillverka) Billiga (glaset dyrast) Relativt hög effektivitet Fungerar även i diffust ljus (dvs inomhus, då mulet etc) Estetiska! Komplexa, samverkande reaktioner (måste balanseras) Stabilitet Konkurrens från andra tekniker Si-cell DSC-cell DSC-celler: - Mindre effektiva (W) - Mer energetiska (kwh) 0 4 8 12 16 20 24 Tid / h 17 18 Estetiska! Praktiska? Toyota (Jpn) Sony (Jpn) Dyesol (Aus) G2E (Genèves fpl) Prof. Uchida, Tokyo Univ. (bland 10 bästa av 35 ) 19 20 5

Inuti Fotoelektroden (del 1) Steg 1: Nanostrukturerad halvledare 300 nm TiO 2 -partiklar, d 25 nm 1 cm 2 innehåller 10 13 particles (enorm yta nano!) 21 22 Fotoelektroden (del 2) Färgämne Motelektroden Katalytiskt material Steg 2: Sensiterande färgämne Blyertspenna ger grafit Katalytisk platina (Pt) Grafit Ledande polymerer Nanoporöst kol 23 24 6

Elektrolyt (3:e och sista komponenten) Färdig cell Organiskt lösningsmedel (etanol etc.) Upplöst redox-par (vanligen I - /I 3- ) Cellen ger: nästan 0,5 V fotospänning halvtaskig ström ca 0,5% verkningsgrad Spänning V Ström A 25 26 Teknikens mognad idag På prototypnivå Konsumentelektronik JA DSC-ryggsäckar Storskalig energiproduktion Nej Genombrott behövs! Solglasögon = mobilladdare MEN inom 5-10 år är tekniken redo!!! Förarlösa flygplan med DSC 27 28 7

En konsumentprodukt Forskning inom CMD: Detaljerna Överlägsen andra solcellsteknologier i diffust ljus och inomhus Cardiff, Wales. April 5, 2012: G24 Innovations, a pioneer of light energy harvesting the recycling of ambient indoor light to electricity - has achieved ground-breaking efficiency rates for the indoor performance of its Dye-Sensitized Cells. At an average of 26% conversion efficiency, a new cell composition has broken the company s previous record of 15%, already recognised by Texas Instruments Solar Lab as the most efficient indoor light energy harvesting technology on the market. G24i collaborates with Logitech on first light-powered keyboard Logitech Solar Keyboard Folio for third-generation Apple ipad and ipad 2 powered by G24 Innovation s pioneering light energy-harvesting technology First major application of game-changing dye-sensitised photo-electric cells Breakthrough technology set to change the relationship between consumer electronics and the energy they rely upon, allowing product designers to throw away the rule book 29 30 Forskning inom CMD Design av färgämnen Rekombinations -förluster Ankring av färgämnet 31 32 32 8

Soljakten 2013 Inspirera eleverna! Vad har vi förbisett??? Configuration space Finns det typer av färgämnen som fungerar bättre? Ger blandningar bättre funktion? 33 9