• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

    סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

    רני אבני, אלתא במפגש פורום הסיליקון קלאב אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    רני אבני חשף: רובוטים אוטונומיים כבר מבצעים משימות בשדה הקרב וחוסכים חיי אדם רבים

    פיצוץ במפעל אינטל בקרית גת, 14/10/2026. צילום: כבאות והצלה

    שני הרוגים ופצוע קשה בפיצוץ ושריפה במתחם אינטל בקריית גת

    מטה סיסקו בסן חוזה, קליפורניה. המחשה: depositphotos.com

    אנבידיה וסיסקו מפתחות מודולים אופטיים חדשים לרשתות של מפעלי AI

    אפלייד מטיריאלס. אילוסטרציה: depositphotos.com

    אפלייד מטיריאלס חשפה את מרכז EPIC בהשקעה מתוכננת של 5 מיליארד דולר

    מייסדי דקארט: משה שלו (מימין) ודין לייטרסדורף צילום: עמית אלקיים

    דיווח: אמזון במגעים לרכישת דקארט בכ־7 מיליארד דולר

  • בישראל
    פיצוץ במפעל אינטל בקרית גת, 14/10/2026. צילום: כבאות והצלה

    האסון באינטל בקריית גת: נבדק חשד לכשל בצוואר מכל הגז

    טאואר וסמטק מרחיבות קיבולת ייצור לרכיבי תקשורת במרכזי נתונים של AI

    ד"ר רועי צזנה, אוניברסיטת תל אביב במפגש הסיליקון קלאב, אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    ד״ר רועי צזנה: ״אנחנו רצים לתוך מלכודת״ – הסכנות שבמערכות AI היוצאות משליטה

    תמרה בקשט, מנכ"לית VisIC. צילום יחצ

    VisIC הישראלית משלבת את שבבי ה־GaN שלה ברכב ניסוי חשמלי של AVL

    ראש המוסד לשעבר תמיר פרדו במפגש פורום הסיליקון קלאב, אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    תמיר פרדו, ראש המוסד לשעבר: "זו לא תרומה, זו השקעה": 500 צעירים על הרצף האוטיסטי הוכשרו לשירות ביטחוני

    אורן לוי, מנטי רובוטיקס במפגש הסיליקון קלאב, אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    סיליקון קלאב: "רובוט לכל נפש, וגם לכל כלב": מנכ"ל העסקים של מנטי רובוטיקס מציג את חזון ההיומנואיד הביתי

  • 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
    סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

    סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל

    רני אבני, אלתא במפגש פורום הסיליקון קלאב אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    רני אבני חשף: רובוטים אוטונומיים כבר מבצעים משימות בשדה הקרב וחוסכים חיי אדם רבים

    פיצוץ במפעל אינטל בקרית גת, 14/10/2026. צילום: כבאות והצלה

    שני הרוגים ופצוע קשה בפיצוץ ושריפה במתחם אינטל בקריית גת

    מטה סיסקו בסן חוזה, קליפורניה. המחשה: depositphotos.com

    אנבידיה וסיסקו מפתחות מודולים אופטיים חדשים לרשתות של מפעלי AI

    אפלייד מטיריאלס. אילוסטרציה: depositphotos.com

    אפלייד מטיריאלס חשפה את מרכז EPIC בהשקעה מתוכננת של 5 מיליארד דולר

    מייסדי דקארט: משה שלו (מימין) ודין לייטרסדורף צילום: עמית אלקיים

    דיווח: אמזון במגעים לרכישת דקארט בכ־7 מיליארד דולר

  • בישראל
    פיצוץ במפעל אינטל בקרית גת, 14/10/2026. צילום: כבאות והצלה

    האסון באינטל בקריית גת: נבדק חשד לכשל בצוואר מכל הגז

    טאואר וסמטק מרחיבות קיבולת ייצור לרכיבי תקשורת במרכזי נתונים של AI

    ד"ר רועי צזנה, אוניברסיטת תל אביב במפגש הסיליקון קלאב, אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    ד״ר רועי צזנה: ״אנחנו רצים לתוך מלכודת״ – הסכנות שבמערכות AI היוצאות משליטה

    תמרה בקשט, מנכ"לית VisIC. צילום יחצ

    VisIC הישראלית משלבת את שבבי ה־GaN שלה ברכב ניסוי חשמלי של AVL

    ראש המוסד לשעבר תמיר פרדו במפגש פורום הסיליקון קלאב, אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    תמיר פרדו, ראש המוסד לשעבר: "זו לא תרומה, זו השקעה": 500 צעירים על הרצף האוטיסטי הוכשרו לשירות ביטחוני

    אורן לוי, מנטי רובוטיקס במפגש הסיליקון קלאב, אוקטובר 2026. צילום: שמואל אוסטר

    סיליקון קלאב: "רובוט לכל נפש, וגם לכל כלב": מנכ"ל העסקים של מנטי רובוטיקס מציג את חזון ההיומנואיד הביתי

  • 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 מאמרים ומחקרים מחקרי שוק פיתוח של מכון ויצמן: צבע סולארי במקום פאנלים

פיתוח של מכון ויצמן: צבע סולארי במקום פאנלים

מאת מגזין מכון ויצמן
27 יוני 2011
in מאמרים ומחקרים, מחקרי שוק
kahan_fabrice
Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

אומר פרופ' דויד כאהן מהמחלקה לחומרים ופני שטח שבפקולטה לכימיה במכון ויצמן למדע המפתח שיטה להוזיל את עלות האנרגיה הסולארית

פרופ' דויד כאהן ופבריטה נייק. צבע סולארי

מצד אחד, כידוע, השמש היא מקור אנרגיה אדיר. מצד שני, השימוש במשאב הזה אינו נפוץ. מדוע? התשובה לשאלה זו קשורה בעובדה הידועה שבחיים אין דבר מושלם, ואין ארוחות חינם. הטכנולוגיות הקשורות בניצול אנרגיה סולארית הן עדיין יקרות, ואינן מסוגלות להמיר את אנרגיית השמש לחשמל ביעילות מספקת, שתהפוך אותה לכדאית מבחינה כלכלית לרוב השימושים. על בסיס חוקי הפיסיקה, יעילותו של תא סולארי בודד המוצלח ביותר אינה יכולה לעלות על 31% (בהמרת אנרגיית השמש לאנרגיה חשמלית), והיעילות המושגת בפועל קטנה עוד יותר. מדוע אם כן כדאי להשקיע בתאים סולאריים שיעילותם נמוכה כל כך? התשובה הפשוטה לכך היא, שההשקעה משתלמת אם התאים זולים מספיק. "הרעיון הוא להבין את המגבלות, וגם את היכולות של כל אחד מסוגי התאים הסולאריים, ולזהות נישה ייחודית המתאימה לכל אחד מהם", אומר פרופ' כאהן.

לפני מחצית המאה זיהו ויליאם שוקלי והנס קווייסר שלוש מגבלות בסיסיות, שחלות על כל תא סולארי ומביאות ליעילות מקסימלית: קליטת האור שלהם מוגבלת לטווח קטן מהספקטרום המלא של אור השמש; חלק גדול מהאור הנקלט בתא מתבזבז בצורת חום; ובנוסף, חלק מהזרם החשמלי שנוצר בתא הולך לאיבוד עוד לפני שניתן להשתמש בו. שלוש המגבלות האלה, שקיבלו את השם SQ על-שם ראשי התיבות של שני מגדיריהן, נחשבו עד היום לגורמים היחידים המגבילים את יעילותם של התאים הסולאריים. אבל מה בנוגע לדור החדש יותר של תאים סולאריים, אשר עשויים מחומרים מולקולריים – כמו פולימרים אורגניים – במקום מחומר גבישי אי-אורגני, כמו סיליקון? בניסויי מעבדה, יעילותם של תאים אלה משתווה בקושי לזו של התאים הפחות יעילים שמצויים כיום בשימוש מסחרי, ולרוב אף נופלת מהם. האם הסיבה לכך היא קשיים בפיתוח, או אולי קיימים גורמים מגבילים נוספים, מלבד אלה שהוגדרו על ידי קווייסר ושוקלי, שיש להביא בחשבון?

כדי לנסות לגלות את התשובה לשאלה הזו, פרופ' דויד כאהן, יחד עם החוקר הבתר-דוקטוריאלי פבריטה נייק (ממכון טאטא למחקר בסיסי בהודו), ובעזרת פרופ' חואן ביסקרט מספרד, הישוו וניתחו סוגים שונים של תאים סולאריים, כשהם מתייחסים למיגוון רחב של קריטריונים. ממצאיהם, שהתפרסמו באחרונה בכתב העת המדעי Advanced Materials, מראים כי אכן קיימים גורמים מגבילים נוספים על אלה שהגדירו קווייסר ושוקלי – לפחות עבור תאים סולאריים העשויים מחומרים אורגניים – אשר עשויים להסביר את איבודי האנרגיה הגדולים.
תא סולארי טיפוסי מהדור הישן עשוי משתי שכבות של מוליך למחצה אי-אורגני – במרבית המקרים משמש לכך סיליקון. אחת משתי השכבות עשירה באלקטרונים, ואילו בשנייה יש מחסור באלקטרונים. כאשר מניחים את השכבות זו על גבי זו נוצר שדה חשמלי. כאשר פוגעות במוליך למחצה קרני אור, אשר נושאות כמות אנרגיה מספקת כדי לשחרר את האלקטרונים מקשריהם, נוצר זרם חשמלי. השדה החשמלי פועל כעת כשער חד-כיווני, והאלקטרונים החופשיים נעים דרך תיל המחבר את שתי השכבות – כך נוצר זרם חשמל.
הבעיה היא, שלא כל האור הפוגע בתא אכן מנוצל: האור נפרד בהתאם לרמות האנרגיה של אורכי הגל השונים המרכיבים אותו (כפי שאפשר לראות – לגבי אורכי הגל הנראים – בצבעים של הקשת בענן). רק חלק מסוים מתוך האנרגיה הזאת – שכמותו המדויקת מוכתבת על-ידי תכונות החומר – נחוצה לשחרור האלקטרונים. אם קרני האור הפוגעות בחומר אינן נושאות כמות מספקת של אנרגיה, הן יעברו דרך התא ולא ינוצלו. לעומת זאת, אם האור נושא כמות אנרגיה גדולה מהנדרש, האנרגיה העודפת תתבזבז בצורת חום. בנוסף לכך, אנרגיה פוטנציאלית עשויה אף היא ללכת לאיבוד כאשר אלקטרון משוחרר חוזר למצבו הקודם, הקשור, לפני שהוא מספיק "לברוח" דרך התיל.

כאשר מדברים על הדור החדש של קולטים, העשויים מחומרים אורגניים מולקולריים, יש להתחשב בגורמים נוספים, המוכתבים על-ידי התכונות הכימיות והפיסיקליות של חומרים אלה. פרופ' כאהן סבור, כי עובדה זו עשויה להסביר את יעילותם הנמוכה. המבנה של חומרים אורגניים, לדוגמה, הוא מסודר פחות. נדרשת כמות גדולה יותר של אנרגיה לצורך שחרור האלקטרונים כדי ליצור זרם חשמלי. כאשר אלקטרון משתחרר, בעקבות אינטראקציה של אור עם החומר האורגני, חלק מהאנרגיה הולך לאיבוד בצורה של תנודות בקשר הכימי. בנוסף, הקישור הכימי החלש בין מולקולות אורגניות (בהשוואה לקשר בין אטומים בחומרים אי-אורגניים לא-מולקולרים) מוביל לתנועה מופחתת של אלקטרונים דרך המוליך למחצה, דבר אשר גורם לחלק מהאלקטרונים המשוחררים לאבד את האנרגיה שלהם. אמנם שני המנגנונים האלה, בהם מתבזבזת אנרגיה, משותפים לכל התאים הסולאריים, אך הם קטנים ואף זניחים בתאים הסולאריים האי-אורגניים.

ובכל זאת, פרופ' כאהן אינו ממהר לוותר על חלום התאים הסולאריים הזולים והיעילים, אורגניים ואי-אורגניים. "במקום להשקיע זמן ומאמץ בניסיון להגיע ליעילות בלתי ריאלית, עלינו להבין את מגבלות של כל תא ותא, לפתח ציפיות סבירות יותר לגבי יכולותיהם, ולעשות בהם שימוש מתאים יותר", הוא אומר. "לדוגמה, תאים מולקולריים יכולים להיות מושלמים כצבעים סולאריים, למרות יעילותם הנמוכה, ויהיו זולים הרבה יותר לייצור מתאים סולאריים עשויים מסיליקון, שאינם מתאימים לשימוש הזה. הם גם יכולים להתאים לניצול חלקים מסוימים של הספקטרום – כלומר לאורכי גל ספציפיים שקשה לנצל באמצעים אחרים".

ממצאי המחקר עשויים להיות שימושיים גם לצורך המרה של אנרגיה סולארית לאנרגיה כימית, ולכן סבור פרופ' כאהן כי המחקר עשוי להיות רלבנטי למערכות פוטוסינתטיות מלאכותיות. "תאים סולאריים הם מעין 'גרסת בטא' המאפשרת ללמוד על חלק חשוב של הפוטוסינתזה המלאכותית. השגת תובנות שיאפשרו התקדמות לקראת פיתוח מערכות פוטוסינתטיות מלאכותיות וצבעים סולאריים, תקדם אותנו להרכבת התצרף של מקורות האנרגיה העתידיים שלנו".

מגזין מכון ויצמן

מגזין מכון ויצמן

נוספים מאמרים

מפעל לייצור שבבי בינה מלאכותית. התמונה הוכנה באמצעות DALEE
‫יצור (‪(FABs‬‬

SEMI מעלה את התחזית: ההשקעות בציוד לייצור שבבים יגיעו ל־227 מיליארד דולר בשנה ב־2029

מיחשוב קוונטי. המחשה: depositphotos.com
מיחשוב קוונטי

חוקרים הדגימו זיכרון קוונטי בגישה אקראית עם שבעה מצבי אחסון

מחקרי שוק

מחקרי שוק: מחירי מחשוב ה־AI ממשיכים לעלות למרות התרחבות היצע המאיצים

יריעת פוטוניקת סיליקון שקופה וגמישה שפותחה ב־MIT וב־NY CREATES. המעגלים הפוטוניים נשארו פעילים לאחר אלפי מחזורי כיפוף. באדיבות החוקרים
אופטיקת סיליקון

MIT פיתח תהליך לייצור שבבים פוטוניים גמישים ושקופים על פרוסות 300 מ״מ

Next Post
samsung_solar_computer

יצרנים נוספים יילכו בעקבות אפל וישתמשו בפאנלים סולאריים למוצרי צריכה

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • אלעד נאור, מבכירי Cisco Silicon One, מונה…
  • סיסקו מרחיבה משמעותית את פעילות פיתוח השבבים בישראל
  • שני הרוגים ופצוע קשה בפיצוץ ושריפה במתחם אינטל בקריית גת
  • מתחרה נוספת לאנבידיה מגיעה לישראל: Positron AI מקימה…
  • VisIC הישראלית משלבת את שבבי ה־GaN שלה ברכב ניסוי…

מאמרים פופולאריים

  • החברה שתפתור לענקיות ה-AI את הבעיה הכואבת ביותר
  • קרב הענקים על שוק שבבי ה-SoC לנהיגה אוטונומית
  • החומרים הקריטיים לתעשיית השבבים: ליבת החדשנות…
  • מחקרי שוק: מחירי מחשוב ה־AI ממשיכים לעלות למרות…
  • דרור והסנוניות

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2026 יערך ב-12-13 במאי, 2026. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

ChipEx2026 will be held on May 12-13, 2026. The conference is intended for everyone involved in the semiconductor industry, including engineers, professional experts, and senior executives.

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