在家、实验室和社区：足球比赛结果的研究人员和学生 将阳光转化为能量。
多云，可能有雪。尽管有些人可能对这种预测持负面看法， 这样的天气使基威诺成为测试太阳能光伏发电的完美地点 (PV) 在不太理想的条件下。跨学科工作涵盖各个层面 太阳能发展：改进面板材料，展示太阳能如何工作 家庭环境，帮助城镇使用太阳能，并解决可再生能源的繁文缛节 政策。
提炼太阳能的基本成分
肯德里克的微加工学生学习在 实验室。
硅是地球上大量沙子的组成部分，是第二丰富的矿物质 在地壳中。它是一种廉价的材料，可用作太阳能电池制造的吸收剂； 然而，用一种吸收剂制成的电池的最大效率仅为 33%。 寻找下一种材料来提高效率是一项神圣的任务。 障碍？兼容性、耐用性、成本。
Chito Kendrick，足球比赛结果董事总经理微加工共享设施和的兼职助理教授电气和计算机工程，与学生一起制作测试硅太阳能电池。
“我们帮助他们了解用于制造太阳能的制造步骤 需要微型特征的电池和电子设备，”肯德里克说。 “这些测试 太阳能电池可用作并入第二吸收器的基础结构。 那么问题是使用哪种吸收器？”
潜在候选者：二维过渡金属二硫属化物 (TMD)，也是由高度 富含硫和硒。将 TMD 堆叠在硅顶部即可形成太阳能电池 吸收可见光谱的两个不同部分，克服了已知的问题 作为肖克利-奎瑟极限——太阳能电池将太阳光转化为电能的效率 电力。
“如果将两个不同的吸收体堆叠在一起，并具有正确的带隙 - 产生电子（自由载流子）需要克服的能量 发电——您可以将效率限制提高到 45%，”Kendrick 说。
尽管如此，45% 并不是 100，但这是一个进步，这也会鼓励更多人 广泛采用太阳能。
2-吸收体（串联）光伏电池
大多数太阳能电池仅使用一种元素——硅——制成。但奇托·肯德里克（Chito Kendrick）管理 足球比赛结果微加工共享设施的主任正在研究可能性 2-吸收体光伏电池，向太阳能电池添加额外的元素以增加 电池将阳光转化为电能的效率如何。
节省金钱和能源
Jay Meldrum 对此表示怀疑。他知道太阳能在阳光充足的地方就能发挥作用 全年无休，但白雪皑皑且经常多云的上半岛与阳光明媚的天气相去甚远 状态。他在后面安装了太阳能电池板基威诺研究中心（KRC）证明太阳能光伏在这里无法获得回报。
“能源价格如此之高，我试图找到一些方法来为 KRC 省钱，” KRC 董事兼校园可持续发展执行董事 Meldrum 说道 替代能源企业 (AEE) 团队的教职顾问。 “令人惊讶的是， 太阳能工作了。”
有趣的事实：霍顿每年平均有 184 个晴天；美国平均水平 是205天。但阴天并不排除太阳能。梅尔德鲁姆发现，即使在 阴天时，电池板的产量约为晴天时产量的 30% 一天。从那时起，他拼凑了一个 20 千瓦 (kW) 系统，拯救了 KRC 每年的能源成本约为 5,000 美元。此外，该中心还举办其他小组活动 到 KRC 阵列。例如，一家位于加利福尼亚州的公司正在测试其产品 确定雪对以不同角度倾斜的面板的影响。
探索微加工共享设施
另一个校园测试平台：AEE 团队的可持续发展示范屋，六名学生租户展示节能可持续的生活实践。 除了鱼菜共生、水培、应用程序监控的能量流、低流量水龙头、 高效电器和 LED 灯泡，学生监控 8.6 kW 太阳能 阵列在夏季为房屋提供 100% 的电力，在冬季为房屋提供 50% 的电力。 未来的计划包括升级电池存储以增加冬季太阳能供电 到 75%。
“学生们正在模拟一种越来越接近净零的生活状况，”Meldrum 说。 “需要考虑生活方式的改变：少用。最简单的节省方法 能源账单上的重点是使用更少的能源。”
人民的力量
Chelsea Schelli 和 Richelle Winkler 致力于社区能源自治。
沿着 US-41 公路向南行驶，到达 L'Anse 村，看看如何太阳能已成为一种社区生活方式。 2019 年夏天，有成长的空间。村庄居民和企业可以购买一块或多块面板，并且 通过产生的能源在账单上赚取积分。 AEE 团队提供了 高级设计项目的概念设计和可行性研究以及 市政公用事业 WPPI 和西上半岛规划和开发区 办公室。社会科学副教授里歇尔·温克勒和切尔西谢利与研究生和本科生一起，与社区成员合作， 衡量他们对项目的开放程度以及团队如何设计本地化的 适合他们需求的计划。
“我们了解到人们对它的社区方面感到兴奋，”温克勒说， 人口学和社会学副教授。 “他们认为这是兰斯的一个机会 成为领导者，并作为展示社区自豪感的一种方式。他们认出了他们的 社区精神和团结起来造福当地社区的愿望。”
L'Anse 通过付款方式让整个金融领域的面板采购变得经济实惠 帮助低收入家庭参与的计划和方案。麻烦更少，而且 涉及风险，因为居民可以利用市政维护的太阳能 阵列而不是在家里单独安装太阳能电池板。
每个人都可以使用太阳能吗？
理查德·维特 (Richard Witte) 教授约书亚·皮尔斯 (Joshua Pearce) 的研究材料科学与工程和教授电气工程，自 2011 年以来一直致力于太阳能可行性的经济学研究。从那时起， 成本大幅下降——通常，它是最便宜的能源选择。那么我们为什么不 看到附近每个屋顶上的太阳能电池板吗？
“影响其采用的政策主要是限制其数量的政策 分布式发电并网太阳能，”皮尔斯说。 “例如，在这里 密歇根州我们仅限于 1% 的分布式发电。最近密歇根州 上限翻了一番，达到高达 2%。这个限制没有技术原因—— 事实上，我们可以在不进行任何改变的情况下让超过 15% 的电网由太阳能供电 稍加改动即可提高 25%。”
此外，联邦对太阳能的补贴明显低于对太阳能的补贴 煤炭、石油和天然气。但太阳能成本如此之低，以至于没有必要提供补贴。在 皮尔斯去年的一项研究指出，只有 79 名超级富豪能够资助 在我们的电网中完成美国太阳能转型，并在这样做的同时赚钱。
“我们需要制定政策，让太阳能能够在公平的竞争环境中竞争，以便人们 谁想要它就可以得到它，”皮尔斯说，他还指出许多大公司都在 过渡到使用太阳能。
将阳光转化为电能
材料科学与工程研究人员正在改造太阳能电池板的基础知识 设计。在硅上分层不同的材料可以提高太阳能电池板的效率。 测试旨在除雪的新型面板涂层。这些设计决策和其他 让每个人都更负担得起太阳能电力。
2019年11月，麦当劳宣布大规模太阳能和风电采购协议——够了 为 2,500 家餐厅提供电力并帮助实现减少总体温室气体排放的企业目标 气体排放量减少 36%。
“太阳能具有令人难以置信的环境效益，”皮尔斯说。 “总而言之 从长远来看，用太阳能取代所有煤炭将减少空气污染造成的过早死亡 每年约有 52,000 名美国人。从长远来看，向光伏的过渡将有助于 缓慢的气候变化。与此同时，太阳能对富人和有钱人有好处 收入适中——如果他们被允许拥有它并与电网互动，他们 将有更多的财务保障。”
在转型和全球讨论如何最好地供应能源的时代， 足球比赛结果的研究人员在物质和技术方面处于对话的最前沿 在社区中，并能够阐明国家和地区所做的决定 全球范围。
能量转变
Kathy Halvorsen，研究开发和大学副总裁 自然资源政策教授，是 370 万美元项目的首席研究员 国家科学基金会融合研究补助金，标题为“融合的基础” 通过研究进行社会技术系统转型的学科密歇根社区和 Anishinaabe 可再生能源主权(MICARES)”。该项目为期五年，与奇珀瓦苏特部落合作 印第安人、基威诺湾印第安社区、密歇根州立大学和六名非土著 该州周围的美国社区将研究可再生能源转型 社区。
足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学，成立于 1885 年，位于霍顿，拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列，提供超过 185 个本科和毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里，提供全年户外探险的机会。
