SunHydrogen

... komm, sei nicht so, hau mal was Schönes raus für uns
Zeig das Backblech 2.0 blubbernd im roten Eimer mit Honda-Aufschrift oder so  

Mein Freund lupenReiner  der rote eimer   von SunHydrogen vergesse ich  niemals  ))))  

Mubeen und Joun Lee konzentrieren sich mit ihrem Team in Iowa auf die Entwicklung von Tandem-Heterostrukturen. Durch die Kombination verschiedener Halbleitermaterialien in einem Tandem-Design kann mehr Sonnenlicht in elektrische Energie umgewandelt werden. Da Tandem-Heterostrukturen eine höhere Effizienz bieten, benötigt das System weniger Fläche und Materialien, um die gleiche Menge Wasserstoff zu erzeugen. Dies reduziert sowohl die Investitionskosten (CAPEX) als auch die Betriebskosten (OPEX).

Die Berater Prof. Domen, Dr. Nishiyama und Dr. Yamada unterstützen SunHydrogen dabei, die Effizienz und Stabilität der Solar-Wasserstoff-Technologie zu verbessern. Ihre Expertise hilft, die Technologie für den industriellen Einsatz vorzubereiten.

Die Herstellung von Hochdurchsatz-Katalysatorbeschichtungsanlagen erfordert spezialisierte Kenntnisse und Technologien. Unternehmen wie Heraeus sind führend in diesem Bereich und bieten maßgeschneiderte Lösungen für die effiziente Beschichtung von Katalysatoren.
COTEC spielt eine zentrale Rolle in der Zusammenarbeit mit SunHydrogen. COTEC unterstützt SunHydrogen bei der Skalierung der Produktion der photoelektrosynthetisch aktiven Heterostrukturen (PAH) auf Nanopartikelbasis.

Prof. Nirala Singh ist einer der Hauptentwickler der patentierten Nanopartikel-Technologie von SunHydrogen und COTEC fungiert dabei als Brücke zwischen wissenschaftlichen Forschungsergebnissen und deren praktischer Umsetzung in der Produktion. Es arbeitet an der Anpassung der Herstellungsprozesse, damit diese nicht nur im Labormaßstab, sondern auch industriell durchgeführt werden können. Ein weiterer wichtiger Beitrag von COTEC liegt in der Entwicklung und Implementierung von Hochdurchsatzproduktionsprozessen für die Nanopartikel-Halbleitereinheiten, was bedeutet, dass in kurzer Zeit große Mengen produziert werden können.

CTF Solar liefert kommerzielle Dünnschicht-Photovoltaikzellen, die SunHydrogen zur Erzeugung von grünem Wasserstoff anpasst. Gemeinsam haben CTF Solar und SunHydrogen ein Design entwickelt, das es ermöglicht, diese kommerziellen PV-Zellen in Wasserstoffmodule umzuwandeln, ohne den bestehenden Herstellungsprozess grundlegend zu verändern. Da CTF Solar über eine etablierte Produktionsbasis für Dünnschicht-PV-Zellen verfügt, ermöglicht die Partnerschaft mit SunHydrogen die Produktion von PV- und Wasserstoffmodulen mit derselben Infrastruktur. Dies vereinfacht den Produktionsprozess und senkt die Produktionskosten. Ein Wasserstoffmodul kombiniert verschiedene Komponenten wie Katalysatoren, Substrate und Wasserstoffgeneratoren.

Honda ist ein wichtiger Partner bei der Entwicklung der Wasserstofftechnologie und insbesondere für die Gestaltung der Gehäuseeinheiten und der Balance-of-System (BOS)-Komponenten verantwortlich. Diese Gehäuse schützen die Wasserstofferzeugungsanlagen und sorgen für eine effiziente Zufuhr von Wasser sowie die Ableitung der entstehenden Gase. Zudem integriert Honda alle erforderlichen Elemente wie elektrische Verbindungen, Kühlsysteme und Steuerungstechnik, um ein reibungsloses und sicheres Funktionieren des gesamten Systems zu gewährleisten. Die Nanopartikel-basierten Halbleitereinheiten von SunHydrogen und die auf Dünnschicht-PV-Zellen basierenden Wasserstoffmodule von CTF-Solar werden derzeit in den Forschungs- und Entwicklungs-Laboren von Honda in Japan getestet.

Das Fraunhofer Center Silicon Photovoltaics und die Partner im NanoPEC-Projekt unterstützen SunHydrogen auf verschiedene Weise. Sie bringen ihr Fachwissen ein, um die Kommerzialisierung der Wasserstoffproduktionstechnologien zu beschleunigen und helfen bei der Entwicklung sowie Integration fortschrittlicher Materialien und Prozesse. Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) konzentriert sich auf die Entwicklung und Optimierung von Dünnschicht-PV-Zellen, die für die Integration in die Wasserstoffproduktionstechnologien von SunHydrogen erforderlich sind. Geomatec liefert die benötigten Substrate für die Nanopartikeltechnologie. Strategic Analysis führt umfassende wirtschaftliche Analysen durch, um die Rentabilität der entwickelten Wasserstoffproduktionsprozesse zu bewerten.
Quelle: SunHydrogen News und K-10 Bericht
 

und Daten zum SH-Panel veröffentlicht?
Ich halte die Aussage von Tim Young, dass „… anschließend die Wirksamkeit von Dritten validiert und veröffentlicht werden kann“, für seriös. Bisher wissen wir, dass Honda derzeit die nanopartikelbasierten Halbleitereinheiten von SunHydrogen und die auf Dünnschicht-PV-Zellen basierenden Wasserstoffmodule von CTF Solar testet. Vertraulichkeit spielt für alle Partner eine wichtige Rolle. Im K-8-Formular wird im Artikel 6 ausführlich festgehalten, was unter Vertraulichkeit zu verstehen ist. Honda ist sehr vorsichtig und wird Testergebnisse nur in Abstimmung mit seinen Partnern veröffentlichen.
Wer laufenden Verträge liest, wird feststellen, dass die Vergabe von Unteraufträgen oder Kooperationen mit Dritten die vorherige schriftliche Zustimmung der anderen Partei erfordert. Eine NDA (Vereinbarung zur Vertraulichkeit) ist notwendig, wenn Dritte Zugang zu sensiblen Informationen, etwa von SunHydrogen und CTF Solar, erhalten; dies wird ebenfalls im 8-K-Formular erwähnt.
 

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Pionier der CdTe-Nanodraht-Technologie bei SunHydrogen | Revolutionierung der Solarenergie-Effizienz | Doktorand an der Univ. of Iowa | Brückenschlag zwischen Innovation im Nanobereich und Lösungen im industriellen Maßstab

Wir freuen uns, auf der ECS-Konferenz unseren Durchbruch zu präsentieren, der die Zukunft des US-Wasserstoffs neu gestalten könnte! Als Teil der University of Iowa und SunHydrogen Inc. (@SunHydrogen) nehmen wir eine der größten Herausforderungen im Bereich der sauberen Energie in Angriff: effiziente solare Wasserspaltung für die Wasserstoffproduktion.

Unsere neueste Errungenschaft: Rekordverdächtige Entwicklung von CdTe-Nanodrähten mit bemerkenswerten Parametern:
- 500nm/min Fertigungsdurchsatz
- Syntheseprozess bei Raumtemperatur
- Höchster bisher gemeldeter Wirkungsgrad für CdTe-Nanodrähte

Warum dies wichtig ist: Diese Nanodrähte sind für Photoelektroden der nächsten Generation in solaren Wasserspaltungssystemen bestimmt. Unser Durchbruch bei der schnellen Synthese bei Raumtemperatur bringt uns der skalierbaren, kosteneffizienten Produktion von sauberem Wasserstoff näher - ein entscheidendes Puzzleteil für die Wasserstoffwirtschaft in den USA.

Während wir die Leistung weiter optimieren, markieren diese Ergebnisse einen aufregenden Schritt hin zu SunHydrogens Vision von erschwinglichem erneuerbarem Wasserstoff. Das Potenzial? Die direkte Umwandlung von Solarenergie in sauberen Wasserstoff als Kraftstoff in großem Maßstab.

Wir sind stolz darauf, Teil dieser Reise in die amerikanische Energieunabhängigkeit und eine nachhaltige Zukunft zu sein!  

https://ecs.confex.com/ecs/prime2024/meetingapp.cgi/Person/174105

 

https://ecs.confex.com/ecs/prime2024/meetingapp.cgi/Paper/197059

Erforschung des Potenzials von auf Cadmiumselenid-Nanodrähten basierenden Chalkogenid-Bauelementen für die photoelektrochemische Wasserstofferzeugung

Zusammenfassung
Wasserstoff spielt als sauberer Brennstoff und wichtige Industriechemikalie eine zentrale Rolle in unserer nachhaltigen Energiezukunft, insbesondere in Anwendungen wie der Düngemittel- und Stahlindustrie. Um den wachsenden Bedarf an erneuerbarer Wasserstoffproduktion zu decken, konzentriert sich unsere Arbeit auf das Potenzial der photoelektrochemischen (PEC) Wasserspaltungstechnologie. Die Kommerzialisierung der PEC-Wasserstoffproduktion hängt von bedeutenden Fortschritten in drei Schlüsselbereichen ab: (a) Verbesserung des Wirkungsgrads der Umwandlung von Sonnenenergie in Wasserstoff (STH), (b) Senkung der Herstellungskosten und (c) Verbesserung der Haltbarkeit der Geräte. Bei der technisch-wirtschaftlichen Analyse wird ein hoher Wirkungsgrad als kritische Größe hervorgehoben, aber die derzeitigen III-V-Bauelemente mit Dreifachübergang erreichen zwar mehr als 20 % STH, leiden aber unter geringer Haltbarkeit und hohen Kosten. Umgekehrt bieten Oxidmaterialien mit einem Übergang Stabilität und niedrige Kosten, aber eine begrenzte STH-Leistung. In letzter Zeit haben sich Tandem-PEC-Bauelemente mit zwei Übergängen, die mit einer vergrabenen Photovoltaik-Elektrokatalysator-Architektur (PV-EC) konfiguriert sind, als vielversprechende Lösungen erwiesen. Bei diesem Ansatz werden halbleitende PV-Materialien unter einer Elektrokatalysatorschicht mit oder ohne Schutzkapsel integriert, was die Gesamteffizienz und Stabilität verbessert.
Bei der Auswahl eines geeigneten PEC-Bauelements mit doppeltem Übergang geht es darum, eine hohe Spannung (VOC > 1,6 V) mit einer beträchtlichen Stromdichte (JSC > 10 mA/cm²) zu erreichen und dabei zusätzliche Leistungsverluste aufgrund von Katalysatoren und Membranen zu minimieren. In diesem Zusammenhang sind Chalkogenide auf Cadmiumbasis, insbesondere Cadmiumselenid (CdSe)-Nanodrähte und Cadmiumtellurid (CdTe)-Nanodrähte, vielversprechende Kandidaten für Top- und Bottom-Zellen. Obwohl Cd-Chalcogenide in der PV-Industrie große Fortschritte gemacht haben, ist ihre Anwendung in der PEC-Wasserstoffproduktion noch unterentwickelt, insbesondere was ihre Integration mit Elektrokatalysatoren für eine stabile und effiziente solare Wasserstoffproduktion betrifft. In diesem Vortrag geht es darum, wie wir diese Lücke durch die Entwicklung neuartiger Gerätearchitekturen für fehlertolerante PEC-Geräte auf CdSe-Basis schließen, ihre Herstellbarkeit in verschiedenen Maßstäben, d. h. vom Labormaßstab bis zum Wafer-Maßstab, demonstrieren und schließlich die Anwendung von elektrolytisch abgeschiedenen Cadmiumselenid-Nanodrähten und die Untersuchung ihrer Leistung bei der solaren Wasserspaltung in Verbindung mit geeigneten Katalysatoren innerhalb der vergrabenen PV-EC-Architektur behandeln.  

https://ecs.confex.com/ecs/prime2024/meetingapp.cgi/Paper/197060

Maximierung des Potenzials von CdTe-Nanodrähten: Schnelle Elektrodeposition für Hochleistungs-Photoanoden

Zusammenfassung
Vertikal ausgerichtete CdTe-Nanodraht-Arrays mildern Leistungsverluste durch kristallografische Defekte durch effiziente Spannungsrelaxation und verbessern aufgrund ihrer radialen Geometrie und Architektur den Lichteinfang, die Absorption und die Ladungsextraktion. Diese transformative nanostrukturierte Lösung könnte die seit langem bestehenden Defekt- und Fehlertoleranzprobleme beheben, die die Leistung von polykristallinen CdTe-Dünnschichtsolarzellen behindern. Entscheidend ist, dass unser bahnbrechender modifizierter Elektroabscheidungsansatz ein beispiellos schnelles Wachstum dieser Nanodrahtarrays mit erstaunlichen Raten von bis zu 500 nm/min ermöglicht - eine bahnbrechende Errungenschaft für die industrielle Fertigung und die wirtschaftliche Tragfähigkeit. Durch die Ausführung bei Raumtemperatur und einen anschließenden einfachen, kostengünstigen Ausglühungsschritt an der Luft werden die Herstellungskosten und die Komplexität im Vergleich zu dampfbasierten Methoden erheblich reduziert. Die resultierenden Nanodraht-Arrays weisen außergewöhnliche strukturelle und optoelektronische Eigenschaften auf: einen sehr gleichmäßigen durchschnittlichen Durchmesser von 70 nm, eine Länge von bis zu beeindruckenden 1 μm, eine ideale direkte 1,5 eV-Bandlücke und eine herausragende Lebensdauer von 10 ns für Minoritätsträger. Darüber hinaus wird durch die Integration einer ternären CdSeTe-Fensterschicht mit einer breiteren Bandlücke von 1,65 eV die günstige Leitungsbandausrichtung synergetisch genutzt, um eine beeindruckende photovoltaische Leistung mit einer Kurzschlussstromdichte von 16 mA/cm² und einer Leerlaufspannung von 0,6 V zu erzielen.
Während weitere Optimierungen laufen, um die Leistung noch weiter zu steigern, überwindet unser innovativer Ansatz bereits langjährige Barrieren, indem er die inhärenten Vorteile nanostrukturierter Geometrien mit optimierten Übergangsdesigns kombiniert und so eine skalierbare und kosteneffiziente Herstellung von hocheffizienter Photovoltaik auf der Basis von CdTe-Nanodrähten mit beispiellosen Umwandlungswirkungsgraden ermöglicht.

 

https://ecs.confex.com/ecs/prime2024/meetingapp.cgi/Paper/197347

Herstellung und Charakterisierung eines formstabilen IrOX-Elektrokatalysators mit geringer Beladung für die Sauerstoff-Evolutionsreaktion

Zusammenfassung
Die elektrochemische Wasserspaltung ist eine vielversprechende Technologie zur Erzeugung von grünem Wasserstoff. Die industrielle Wasserelektrolyse erfolgt in Protonenaustauschmembran-Elektrolyseuren, aber die Technologie stößt auf Einschränkungen, die ihre industrielle Akzeptanz und Marktkonkurrenzfähigkeit einschränken. Die Verwendung wertvoller und seltener Materialien wie Platin, Iridium oder Ruthenium als HER- und OER-Elektroden ist eine der größten Herausforderungen, die die Entwicklung dieser Technologie beeinträchtigen. Leider bietet uns die Natur eine Ironie: Die effizientesten Elektrokatalysatoren sind die seltensten Elemente. Eine effiziente Strategie besteht daher darin, ihre Masse zu reduzieren, ohne ihre katalytische Effizienz zu beeinträchtigen. Die Elektrochemie gibt uns die Flexibilität, eine gewünschte „Netto“-Menge an katalytischem Material ohne Verschwendung abzuscheiden. In dieser Studie stellen wir eine elektrochemische Technik zur Herstellung eines formstabilen Sauerstoffentwicklungskatalysators auf Iridiumbasis mit deutlich geringerer Massenbeladung (~0,3 mg/cm2) vor, der im Gegensatz zu handelsüblichen Katalysatoren in sauren Medien eine vergleichbare Aktivität (Überspannung von ~320 mV bei 10 mA/cm2) und Stabilität (>150 Stunden) aufweist.  

https://ecs.confex.com/ecs/prime2024/meetingapp.cgi/Paper/197023

Elektrochemische Synthese und Optimierung von CdSexTe1-X-Dünnschichten für verbesserte Solarzellenleistung

Zusammenfassung
Das beträchtlich breite Lichtabsorptionsspektrum und die ausgezeichnete chemische Stabilität von CdSexTe1-x legierten Dünnschichten zeigen ihre bedeutende Anwendbarkeit in der Solarzellen-Dünnschichttechnologie. In dieser Studie wurde ein neuartiges, wirtschaftliches Elektroabscheidungsverfahren zur Synthese der CdSexTe1-x-Dünnschichten eingesetzt, das im Vergleich zu anderen industriell genutzten Solarzellenherstellungsmethoden einen einfacheren Aufbau und einen geringeren Energieverbrauch bietet. Die Leistung der CdSexTe1-x-Dünnschicht wurde im Hinblick auf verschiedene Parameter untersucht, wie z. B. die Zusammensetzung des Elektrolyten, das Potenzial der Elektroabscheidung, die Behandlungslösung und die Glühtemperatur. XRD, SEM und EDS wurden eingesetzt, um die Kristallinität, Morphologie und Elementzusammensetzung der hergestellten CdSexTe1-x-Dünnschicht zu untersuchen. Der synthetisierte CdSexTe1-x-Dünnfilm zeigte einen vielversprechenden Füllfaktor, Kurzschluss-Fotostromdichte (Jsc) und Leerlaufspannung (Voc). Die Ergebnisse zeigen, dass die synthetisierten CdSexTe1-x-Dünnschichten verbesserte physikalische Eigenschaften und photoelektrochemische Solarzellenleistungen als bemerkenswerte Lichtabsorberschichten aufweisen.  

Rekordbrechende Entwicklung von CdTe-Nanodrähten. Im Rahmen der University of Iowa und SunHydrogen Inc. gehen wir eine der größten Herausforderungen der sauberen Energie an. Unser Durchbruch in der schnellen Synthese bei Raumtemperatur bringt uns näher an eine skalierbare und kosteneffiziente saubere Wasserstoffproduktion – ein entscheidendes Puzzlestück der Wasserstoffwirtschaft der USA. Während wir weiterhin die Leistung optimieren, markieren diese Ergebnisse einen aufregenden Schritt in Richtung SunHydrogens Vision von erschwinglichem erneuerbarem Wasserstoff.
https://www.linkedin.com/feed/update/...activity:7250064767376072704/

CdTe, ein hocheffizienter Halbleiter mit einem Marktanteil von rund 50 % bei Dünnschichtmodulen, erreicht mit 29,7 % einen Wert, der noch über dem von monokristallinem Silizium (28 %) liegt, und zeichnet sich durch hohe theoretische Wirkungsgrade, geringe Empfindlichkeit gegenüber Temperaturschwankungen sowie die Fähigkeit aus, diffuses Licht effizient zu nutzen. Die Herstellung von CdTe-Dünnschichtsolarzellen ist in der Regel kostengünstiger als die von kristallinen Siliziumzellen, da weniger Material benötigt wird und die Produktionsprozesse einfacher sind.
Am 7. Oktober 2024 hielten Samuel Adesanoye, Wei Cheng und die Hauptansprechperson Syed Mubeen Jawahar Hussaini von der University of Iowa einen Vortrag über ihre Forschung zu CdTe-Nanodrahtarrays und deren Anwendung in der Photovoltaik. Dieser Vortrag konzentrierte sich auf die Fortschritte in der Herstellung und Anwendung von CdTe-Nanodrahtarrays und betonte die Vorteile dieser neuen Technologien für die Industrie.
https://ecs.confex.com/ecs/prime2024/meetingapp.cgi/Paper/197060
Am 6. Oktober 2024 hielt Shiljashree Vijay von der University of Iowa den Vortrag. Die Co-Autoren sind Wei Cheng und der korrespondierende Autor Syed Mubeen Jawahar Hussaini, ebenfalls von der University of Iowa mit dem Titel „Untersuchung des Potenzials von Chalkogenid-Bauelementen auf Basis von Cadmiumselenid-Nanodrähten für die photoelektrochemische Wasserstoffproduktion".
https://ecs.confex.com/ecs/prime2024/meetingapp.cgi/Paper/197059  

die Nanodrähte in andere Bereiche verkaufen: Computer, Elektrotechnik. Nanodrähte sind doch nicht auf Solarpaneele oder Wasserstoffmodule beschränkt in der Anwendung. Es bleibt spannend.  

Cadmiumtellurid-Dünnschichtsolarzellen haben eine geringere Dicke als herkömmliche kristalline Siliziumsolarzellen. Sie sind nicht nur effizienter, sondern auch kostengünstiger, was sie besonders attraktiv macht. Die Gesamtdicke einer CdTe-Dünnschichtsolarzelle, einschließlich aller Schichten und Schutzbeschichtungen, liegt in der Regel zwischen 2.000 bis 5.000 Nanometer. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar hat im Durchschnitt einen Durchmesser von etwa 60.000 bis 100.000 nm, sodass CdTe-Dünnschichtsolarzellen 20 bis 50 Mal dünner sind als ein menschliches Haar. CdTe-Nanodrähte sind sogar noch winziger. Diese drahtähnlichen Strukturen, die aus Cadmiumtellurid (CdTe), einem Halbleitermaterial, bestehen, haben einen Durchmesser im Bereich von 1 bis 100 nm.

Im Vortrag vom 6. Oktober 2024 mit Shiljashree Vijay, Wei Cheng und Syed Mubeen, der den Titel "Untersuchung des Potenzials von Chalkogenid-Bauelementen auf Basis von Cadmiumselenid-Nanodrähten für die photoelektrochemische Wasserstoffproduktion" trägt, geht es um das Potenzial der photoelektrochemischen (PEC) Wasserspaltung. In diesem Zusammenhang werden Tandem-PEC-Geräte mit Doppelübergang als vielversprechende Lösung angesehen, da sie eine verbesserte Effizienz und Stabilität bieten. Dies ist genau das Forschungsprojekt von Mubeen und Joun Lee, die sich mit ihrem Team in Iowa auf die Entwicklung von Tandem-Heterostrukturen konzentrieren (#10253).
Tandem-Heterostrukturen bestehen aus zwei (oder mehr) unterschiedlichen Halbleiterschichten, die übereinander angeordnet sind. Diese Schichten haben jeweils unterschiedliche Bandabstände, also Energieniveaus, bei denen sie Licht absorbieren und Elektronen freisetzen. Typischerweise wird das Sonnenlicht in einem Tandem-Design in verschiedenen Spektralbereichen optimal genutzt nutzt. SunHydrogen nutzt solche Tandem-Heterostrukturen auf Basis von Nanopartikeln, um Licht möglichst effizient in die Energie zur Wasserspaltung umzuwandeln. Tandem-Heterostrukturen ermöglichen, den Wasserstoff ohne externe Energiequelle außer Sonnenlicht zu erzeugen.  
Ich als Laie stelle mir eine CdTe-Dünnschichtsolarzelle oder eine Tandem-Heterostruktur in Form von Folien vor, die auf Solarpanels aufgebracht werden und 20 bis 50 Mal dünner sind als ein menschliches Haar, was wissenschaftlich gesehen mit Sicherheit Blödsinn ist.