• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    טאיוואן, מעצמת שבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    טייוואן מחריפה את הפיקוח על יצוא שבבים – מכניסה את Huawei ו-SMIC לרשימת הישות האסורה

    מערכות לידאר לרכב. אילוסטרציה: depositphotos.com

    סוני מכריזה על חיישן עומק חדש לרכבי לידאר: ביצועים מתקדמים לבטיחות ודיוק במערכות נהיגה אוטונומיות

    פיסיבי מדווחת על הזמנה בהיקף 8.4 מיליון דולר

    מנכ"ל NXP קורט סיברס בכנס של TSMC באמסטרדם, מאי 2025. צילום יחצ

    NXP השלימה את רכישת TTTech Auto תמורת 625 מיליון דולר – ומזרזת את מהפכת הרכב מבוסס התוכנה

    מטה חברת קיידנס, סן חוזה קליפורניה מקור: אתר החברה

    קיידנס חושפת את Tensilica NeuroEdge 130 AI Co-Processor

    היתרון הישראלי בסכסוך האיראני – לוחמה מדויקת בעזרת שבבים ובינה מלאכותית

    היתרון הישראלי בסכסוך האיראני – לוחמה מדויקת בעזרת שבבים ובינה מלאכותית

    Trending Tags

    • בישראל
      intel_fab_28

      אינטל תפטר כ-800 עובדים בקריית גת כחלק מהתייעלות עולמית

      פיסיבי מדווחת על הזמנה בהיקף 8.4 מיליון דולר

      לקבוצת עדני השקעות של מעל מיליארד דולר בישראל – הנה סקירה של עסקיה המרכזיים. (תמונה: PTI)

      מאחז כלכלי ישראלי תחת אש: השקעות קבוצת עדני במזרח התיכון על רקע הסלמה בין ישראל לאיראן

      לוגו חברת Wi-Charge. צילום יחצ

      Wi-Charge הודיעה על גיוס של 20 מיליון דולר במסגרת Series C

      סערה דיפלומטית בסלון האווירי בפריז: ממשלת צרפת אטמה את ביתני התעשיות הביטחוניות הישראליות

      סערה דיפלומטית בסלון האווירי בפריז: ממשלת צרפת אטמה את ביתני התעשיות הביטחוניות הישראליות

      מודלי שפה גדולים בעברית. אילוסטרציה: depositphotos.com

      אנבידיה משתפת פעולה עם ישראל בפיתוח מודלי שפה לבינה מלאכותית ריבונית

      Trending Tags

      • מדורים
        • אוטומוטיב
        • בינה מלאכותית (AI/ML)
        • בטחון, תעופה וחלל
        • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
        • ‫יצור (‪(FABs‬‬
        • ‫צב"ד‬
        • ‫שבבים‬
        • ‫רכיבים‬ (IOT)
        • ‫תוכנות משובצות‬
        • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
        • תקשורת מהירה
        • ‫‪FPGA‬‬
        • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • מאמרים ומחקרים
      • צ'יפסים
      • Chiportal Index
        • Search By Category
        • Search By ABC
      No Result
      View All Result
      Chiportal
      • עיקר החדשות
        טאיוואן, מעצמת שבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

        טייוואן מחריפה את הפיקוח על יצוא שבבים – מכניסה את Huawei ו-SMIC לרשימת הישות האסורה

        מערכות לידאר לרכב. אילוסטרציה: depositphotos.com

        סוני מכריזה על חיישן עומק חדש לרכבי לידאר: ביצועים מתקדמים לבטיחות ודיוק במערכות נהיגה אוטונומיות

        פיסיבי מדווחת על הזמנה בהיקף 8.4 מיליון דולר

        מנכ"ל NXP קורט סיברס בכנס של TSMC באמסטרדם, מאי 2025. צילום יחצ

        NXP השלימה את רכישת TTTech Auto תמורת 625 מיליון דולר – ומזרזת את מהפכת הרכב מבוסס התוכנה

        מטה חברת קיידנס, סן חוזה קליפורניה מקור: אתר החברה

        קיידנס חושפת את Tensilica NeuroEdge 130 AI Co-Processor

        היתרון הישראלי בסכסוך האיראני – לוחמה מדויקת בעזרת שבבים ובינה מלאכותית

        היתרון הישראלי בסכסוך האיראני – לוחמה מדויקת בעזרת שבבים ובינה מלאכותית

        Trending Tags

        • בישראל
          intel_fab_28

          אינטל תפטר כ-800 עובדים בקריית גת כחלק מהתייעלות עולמית

          פיסיבי מדווחת על הזמנה בהיקף 8.4 מיליון דולר

          לקבוצת עדני השקעות של מעל מיליארד דולר בישראל – הנה סקירה של עסקיה המרכזיים. (תמונה: PTI)

          מאחז כלכלי ישראלי תחת אש: השקעות קבוצת עדני במזרח התיכון על רקע הסלמה בין ישראל לאיראן

          לוגו חברת Wi-Charge. צילום יחצ

          Wi-Charge הודיעה על גיוס של 20 מיליון דולר במסגרת Series C

          סערה דיפלומטית בסלון האווירי בפריז: ממשלת צרפת אטמה את ביתני התעשיות הביטחוניות הישראליות

          סערה דיפלומטית בסלון האווירי בפריז: ממשלת צרפת אטמה את ביתני התעשיות הביטחוניות הישראליות

          מודלי שפה גדולים בעברית. אילוסטרציה: depositphotos.com

          אנבידיה משתפת פעולה עם ישראל בפיתוח מודלי שפה לבינה מלאכותית ריבונית

          Trending Tags

          • מדורים
            • אוטומוטיב
            • בינה מלאכותית (AI/ML)
            • בטחון, תעופה וחלל
            • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
            • ‫יצור (‪(FABs‬‬
            • ‫צב"ד‬
            • ‫שבבים‬
            • ‫רכיבים‬ (IOT)
            • ‫תוכנות משובצות‬
            • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
            • תקשורת מהירה
            • ‫‪FPGA‬‬
            • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
          • מאמרים ומחקרים
          • צ'יפסים
          • Chiportal Index
            • Search By Category
            • Search By ABC
          No Result
          View All Result
          Chiportal
          No Result
          View All Result

          בית מדורים ‫טכנולוגיות ירוקות‬ מה מגביל את היעילות האנרגטית של תאים סולריים מסוג חדש? חוקרים בטכניון ובאוניברסיטת בן-גוריון גילו את הסיבה

          מה מגביל את היעילות האנרגטית של תאים סולריים מסוג חדש? חוקרים בטכניון ובאוניברסיטת בן-גוריון גילו את הסיבה

          מאת אבי בליזובסקי
          20 אפריל 2021
          in ‫טכנולוגיות ירוקות‬, מאמרים טכניים
          פיצול מים למימן וחמצן בתהליך הפוטו-אלקטרוכימי. (קרדיט צילום: מיקי קורן, דוברות הטכניון)

          פיצול מים למימן וחמצן בתהליך הפוטו-אלקטרוכימי. (קרדיט צילום: מיקי קורן, דוברות הטכניון)

          Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

          במסגרת המחקר שהתפרסם ב- Nature Materials פותחה שיטה חדשנית למדידת יעילות ההמרה של פוטונים למטענים חשמליים ניידים (אלקטרונים וחורים) במוליכים למחצה. בשיטה זו הם גילו גורם לא מוכר המגביל את יעילות ההמרה של פוטונים לזרם חשמלי בתחמוצת ברזל (המטייט). הגורם שהתגלה צפוי להשפיע על יעילותם של חומרים נוספים, בפרט בחומרים בעלי אלקטרונים מקושרים (electron correlated materials), שיש בהם אינטראקציה חזקה בין האלקטרונים לאטומים בגביש. השיטה שפותחה צפויה להניב ידע חדש על האינטראקציה בין אור לחומר בחומרים אלה ולסייע בפיתוח חומרים חדשים לתאים סולריים בעלי מאפיינים ייחודיים

          חוקרים מהטכניון ומאוניברסיטת בן-גוריון מציגים ממצאים חדשים הנוגעים להמרת אנרגיה סולרית לחשמל ולדלק מימן. במסגרת המחקר שהתפרסם ב- Nature Materials פותחה שיטה חדשנית למדידת יעילות ההמרה של פוטונים למטענים חשמליים ניידים (אלקטרונים וחורים) במוליכים למחצה. בשיטה זו הם גילו גורם לא מוכר המגביל את יעילות ההמרה של פוטונים לזרם חשמלי בתחמוצת ברזל (המטייט). הגורם שהתגלה צפוי להשפיע על יעילותם של חומרים נוספים, בפרט בחומרים בעלי אלקטרונים מקושרים (electron correlated materials), שיש בהם אינטראקציה חזקה בין האלקטרונים לאטומים בגביש. השיטה שפותחה צפויה להניב ידע חדש על האינטראקציה בין אור לחומר בחומרים אלה ולסייע בפיתוח חומרים חדשים לתאים סולריים בעלי מאפיינים ייחודיים.


          רקע:

          יתרונותיה של האנרגיה הסולרית – אנרגיה שמקורה בשמש – ידועים כבר שנים, והניסיון לרתום אותה לצורכי האדם הוביל לפיתוחים רבים ובהם תאים סולריים פוטו-וולטאיים. התקנים אלה קולטים את חלקיקי האור (פוטונים) בחומר מוליך-למחצה, ואלה מוסרים את האנרגיה שלהם למטענים חשמליים ניידים המוכרים כאלקטרונים וחורים ומקנים להם מתח חשמלי המאפשר להם לבצע עבודה (אנרגיה חופשית). עבודה זו באה לידי ביטוי כאנרגיה חשמלית בתאים פוטו-וולטאיים, ובאופן עקרוני תאים שכאלו עשויים לספק את כל צורכי האנרגיה שלנו.

          הקושי העיקרי במעבר לאנרגיה סולרית בת קיימה נובע מהזמינות המשתנה של אור השמש לאורך שעות היממה והתלות של אור זה בעננות ובאובך. תפוקת החשמל של תא פוטו-וולטאי נגזרת מעוצמת האור הפוגע בו, ולכן היא משתנה משעה לשעה, מעונה לעונה, ובימים רבים בשנה היא מוגבלת על ידי עננים ואובך. כדי שיהיה אפשר להסתמך על אנרגיה סולרית כמקור אנרגיה מרכזי היכול לספק את הדרישות לחשמל, חום, דלק וצרכים אחרים בכל שעות היממה ובכל עונות השנה יש צורך בהמרתה לאנרגיה הניתנת לאחסון (אגירה) והמרה מחדש לחשמל, חום ודלק בהתאם לדרישה. כך, למשל, אפשר לאגור את החשמל המופק בתאים סולריים פוטו-וולטאיים בסוללות (בטריות) נטענות, ולהמירו בחזרה לחשמל בשעת הצורך. אגירה בסוללות מייקרת את עלות החשמל הסולרי ומתאימה לשימוש בטווח של יממה לכל היותר. אגירה ארוכת טווח, למשל מעונה לעונה, דורשת פתרונות טכנולוגיים אחרים, וכך גם צורכי אנרגיה נוספים, מלבד הפקת חשמל, כגון חימום ביתי ותעשייתי, דלק לתחבורה ועוד.

          פתרון שכזה ניתן למימוש באמצעות תאים פוטו-אלקטרוכימיים הפועלים באופן דומה לתאים פוטו-וולטאיים, אך במקום חשמל הם מייצרים מימן על ידי פיצול מולקולות מים לשני מרכיביהם – חמצן ומימן. אלה נאגרים לשימוש עתידי, בין אם לייצור חשמל ובין אם להנעת כלי רכב חשמליים המונעים במימן באמצעות תא דלק המחליף את מערך הסוללות בכלי רכב חשמליים כדוגמת טסלה ואחרים. מימן הנוצר באופן זה מכונה מימן "ירוק" והוא מהווה תחליף אידאלי לדלק פחמימני שכן הפקתו והשימוש בו אינם מלווים בפליטת גזי חממה או כל דבר אחר מלבד מים זכים.

          תאים פוטו-אלקטרוכימיים להמרת אנרגיה סולרית למימן "ירוק" מעסיקים קבוצות רבות של מחקר ופיתוח באקדמיה, אולם טכנולוגיות אלה עדיין לא הבשילו ליישום. זאת בעיקר בשל מגבלות החומרים היכולים לשמש בהם. בדומה לתאים הפוטו-וולטאיים, גם כאן לב ליבו של התא עשוי מחומר מוליך-למחצה הקולט את הפוטונים וממיר את האנרגיה שלהם (אנרגיה של קרינה) לעבודה, אלא שכאן העבודה מתבטאת באנרגיה כימית האצורה בקשרים הכימיים של מולקולות המימן והחמצן הנוצרות מפיצול מולקולות המים. לשם כך, המוליך-למחצה טבול באלקטרוליט מימי בעל תכונות קורוזיביות שלא מאפשרות שימוש במוליכים למחצה רגילים כמו הסיליקון המשמש בתאים פוטו-וולטאיים. מגבלות אלה ואחרות מצריכות מוליכים-למחצה אחרים בעלי מאפיינים ייחודיים שאינם בנמצא ברגיל.


          ממצאי המחקר וחשיבותם:

          מזה למעלה מעשור, פרופ' אבנר רוטשילד וקבוצת המחקר שלו בטכניון חוקרים מינרל הנקרא המטייט (hematite) והוא סוג של תחמוצת ברזל בעלת הרכב כימי דומה לחלודה, בעל קשת המאפיינים הדרושים לתא פוטו-אלקטרוכימי לפיצול מים למימן וחמצן. מחקר זה הוביל לפריצות דרך מדעיות וטכנולוגיות שפורסמו בכתבי עת מדעיים מובילים מקבוצת Nature ואחרים. למרות השיפורים שהושגו בתכונות החומר ומבנה התא הפוטו-אלקטרוכימי, יעילות ההמרה של פוטונים לזרם חשמלי בהתקנים מבוססי המטייט מגיעה לפחות ממחצית הגבול התיאורטי לחומר זה. לשם השוואה, תאים פוטו-וולטאיים מסיליקון מגיעים קרוב ל- 100% מהגבול התיאורטי של סיליקון.

          לאחר שנים של מחקר שבו הפכו החוקרים כל אבן בדרך לשיפור תכונות החומר ומבנה התא, הם הגיעו למסקנה שרב הנסתר על הגלוי וחייב להיות גורם נעלם ייחודי להמטייט שמונע הגעה לגבול התיאורטי המוכר לחומר זה. במחקרם האחרון, שפורסם זה עתה בכתב העת המדעי Nature Materials, הם חושפים ומגלים את הגורם הנעלם הזה, ומציעים שיטה חדשה לאיפיונו בהמטייט ובחומרים אחרים. בניגוד לסיליקון ומוליכים למחצה אחרים המשמשים בתאים סולריים והתקנים אופטו-אלקטרוניים אחרים, בהם הפוטונים הנבלעים בחומר מייצרים מטענים חשמליים ניידים (אלקטרונים וחורים) היכולים לנוע בחופשיות וליצור זרם חשמלי, חלק ניכר מהפוטונים המגיעים להמטייט נבלעים באופן שונה באמצעות מעברים אלקטרוניים מקומיים בהם האלקטרון עובר ממצב אנרגטי (הנקרא אורביטל) אחד לאחר באותו האטום עצמו או בקשר הכימי בין שני אטומים שכנים. מאחר שאלקטרון שכזה נשאר ממוקם באתר ספציפי בגביש, אין לו יכולת תנועה (ניידות) ולכן אין הוא יכול לתרום ליצירת זרם חשמלי. לכן, הפוטונים הנבלעים באופן זה "מתבזבזים" ואינם תורמים ליצירת זרם חשמלי (בתא פוטו-וולטאי) או מימן (בתא פוטו-אלקטרוכימי).

          בשל תכונות כימיות ופיזיקליות ייחודיות המתבטאות, בין השאר, באינטראקציה חזקה בין האלקטרונים לאטומים בגביש, חלק ניכר (כמחצית) מהפוטונים הנבלעים בהמטייט יוצרים מעברים אלקטרוניים מקומיים מסוג זה. תכונה זו אופיינה לראשונה במחקר הנוכחי כתלות באורך הגל של הפוטונים הפוגעים בחומר, בהמטייט ובכמה תחמוצות מוליכות למחצה אחרות שבהן התופעה נמצאה שולית בהשוואה להמטייט. עם זאת, החוקרים מציינים כי מדובר בתופעה לא מוכרת ולכן קרוב לוודאי שהיא קיימת גם במוליכים למחצה אחרים. עצם חשיפת התופעה והתוויית דרכים לאיפיונה מהווה פריצת דרך מדעית בחקר האינטראקציה בין אור לחומר בחומרים בעלי אלקטרונים מקושרים (correlated electron materials), ויש לה חשיבות מעשית בחקר חומרים חדשים לתאים סולריים בעלי מאפיינים ייחודיים כדוגמת התאים הפוטו-אלקטרוכימיים לפיצול מים למימן וחמצן, נושא המחקר הנוכחי.

          את המאמר שהתפרסם בכתב העת היוקרתי Nature Materials הובילו חוקרים מקבוצת המחקר של פרופ' אבנר רוטשילד מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון, ובהם ד"ר דניאל גרוה (מדען בכיר במחלקה להנדסת חומרים באוניברסיטת בן-גוריון בנגב), ד"ר דויד אליס והדוקטורנטית יפעת פיקנר מתוכנית האנרגיה ע"ש גרנד בטכניון (GTEP), בשיתוף חוקרים מהמכון לחקר דלקים סולריים בראשותו של Prof. Roel van de Krol ב- Helmholtz-Zentrum Berlin. במחקר תמכו מוקד המחקר בנושא פוטוקטליזטורים ופוטואלקטרודות לייצור מימן בתכנית לתחליפי נפט לתחבורה של הקרן הלאומית למדע (ISF), מרכז האנרגיה ע"ש גרנד בטכניון (GTEP) ומכון ראסל ברי למחקר בננוטכנולוגיה (RBNI).

          למאמר ב- Nature Materials

          תגיות תחמוצות מוליכים למחצהאוניברסיטת בן גוריוןאנרגית השמשהטכניוןננוטכנולוגיה
          אבי בליזובסקי

          אבי בליזובסקי

          נוספים מאמרים

          לוגו חברת Wi-Charge. צילום יחצ
          ‫טכנולוגיות ירוקות‬

          Wi-Charge הודיעה על גיוס של 20 מיליון דולר במסגרת Series C

          ‫טכנולוגיות ירוקות‬

          סולאראדג' ממנה את שוקי ניר למנכ"ל החברה

          מטה סולראדג'. צילום יחצ
          ‫טכנולוגיות ירוקות‬

          סולאראדג' מכריזה על סגירת חטיבת אגירת האנרגיה ופיטורי כ-500 עובדים, בעיקר בקוריאה

          ‫טכנולוגיות ירוקות‬

          צ'יפים וקיימות  – השפעת תעשיית השבבים על הסביבה

          הפוסט הבא
          TSMC. אילוסטרציה: depositphotos.com

          TSMC מגדילה את תקציב ההשקעות השנתי ל -30 מיליארד דולר (קרוב לפי 2 מ-2020)

          כתיבת תגובה לבטל

          האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

          • הידיעות הנקראות ביותר
          • מאמרים פופולאריים

          הידיעות הנקראות ביותר

          • היתרון הישראלי בסכסוך האיראני – לוחמה מדויקת…
          • סערה דיפלומטית בסלון האווירי בפריז: ממשלת צרפת אטמה…
          • Wi-Charge הודיעה על גיוס של 20 מיליון דולר במסגרת Series C
          • סמסונג תייצר שבבים לרכב עבור חברת אוטוטקס שנרכשה על…
          • פט גלסינגר בעקבות הענקת תואר ד"ר כבוד מהטכניון:…

          מאמרים פופולאריים

          • Neoclouds: הסטארט-אפים הזריזים המגדירים מחדש את…
          • היתרון הישראלי בסכסוך האיראני – לוחמה מדויקת…
          • היכונו לדור הרובוטים החדש: רובוטיקת בינה מלאכותית…
          • הינן שחולם: לייצר ינות ישראלים ברמת סופר פרימיום
          • להוביל עם הלב: הכוח של ניהול ממוקד באדם בעידן הבינה…

          השותפים שלנו

          לוגו TSMC
          לוגו TSMC

          לחצו למשרות פנויות בהייטק

          כנסים ואירועים

          כנסים ואירועים

          כנס ChipEx2025 יערך ב-13-14 במאי, 2025. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

          לחץ לפרטים

          הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

          הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


            • פרסם אצלנו
            • עיקר החדשות
            • הצטרפות לניוזלטר
            • בישראל
            • צור קשר
            • צ'יפסים
            • Chiportal Index
            • TapeOut Magazine
            • אודות
            • מאמרים ומחקרים
            • תנאי שימוש
            • כנסים
            • אוטומוטיב
            • בינה מלאכותית
            • בטחון, תעופה וחלל
            • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
            • ‫יצור (‪(FABs‬‬
            • ‫צב"ד‬
            • ‫רכיבים‬ (IOT)
            • ‫שבבים‬
            • ‫תוכנות משובצות‬
            • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
            • ‫‪FPGA‬‬
            • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

            השותפים שלנו

            כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

            דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

            No Result
            View All Result
            • עיקר החדשות
            • בישראל
            • מדורים
              • אוטומוטיב
              • בינה מלאכותית (AI/ML)
              • בטחון, תעופה וחלל
              • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
              • ‫יצור (‪(FABs‬‬
              • ‫צב"ד‬
              • ‫שבבים‬
              • ‫רכיבים‬ (IoT)
              • ‫תוכנות משובצות‬
              • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
              • ‫‪FPGA‬‬
              • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
              • תקשורת מהירה
            • מאמרים ומחקרים
            • צ'יפסים
            • כנסים
            • Chiportal Index
              • אינדקס חברות – קטגוריות
              • אינדקס חברות A-Z
            • אודות
            • הצטרפות לניוזלטר
            • TapeOut Magazine
            • צור קשר
            • ChipEx
            • סיליקון קלאב

            כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

            דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

            דילוג לתוכן
            פתח סרגל נגישות כלי נגישות

            כלי נגישות

            • הגדל טקסטהגדל טקסט
            • הקטן טקסטהקטן טקסט
            • גווני אפורגווני אפור
            • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
            • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
            • רקע בהיררקע בהיר
            • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
            • פונט קריאפונט קריא
            • איפוס איפוס