12 удивительных новостей о солнечных батареях. Это просто вау. Солнечные батареи новые
12 удивительных новостей о солнечных батареях. Это просто вау
Солнечные батареи с каждым годом становятся дешевле и эффективнее. Им находят применение в самых необычных областях. Что интересного произошло в альтеративной энергетики — в нашей подборке
Крымская солнечная электростанция на 100% обеспечивает Симферополь энергией
В Крыму находится одна из самых больших в мире солнечных электростанций. Парк «Перово» состоит из пяти очередей панелей, суммарная мощность которых достигает 100 МВт. Этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией весь Симферополь в периоды максимальных его нагрузок.
Парк из 440 тысяч наземных фотоэлектрических модулей на площади в более чем 200 га ежегодно производит 132,5 млн кВт-ч экологически чистой электроэнергии. Это позволяет сократить выбросы углекислого газа на 105 тысяч тонн в год. Солнечные панели, установленные в «Перово», были произведены в Азии.
Строительство электростанции было закончено в 2011 году всего за 7 месяцев. Девелопером проекта выступила австрийская компания Activ Solar, которая привлекла инвесторов из европейских фирм.
Первый лифт на солнечной энергии запустят в Германии
В пригороде Гамбурга появятся лифты, которые работают на солнечной энергии. Монтажом занимается швейцарская компания Schindler. Лифты будут получать электроэнергию от модулей, которые разместят на крышах нового жилого комплекса.
Солнечная энергия будет использоваться для жилого помещения, а избыточная энергия пойдет на зарядку батарей в подвале дома. Накопленной энергии хватит на 400 перемещений на лифте, в том числе ночью и при отсутствии электричества.
«Мегафон» запустил сотовую станцию на солнечных батареях
Компания «Мегафон» запустила первую базовую станцию в Северо-Кавказском федеральном округе, получающую энергию от солнечных батарей. Она находится в Буйнакском районе и обеспечивает стабильной связью жителей близлежащих поселков – более 15 000 человек. Кроме того, в районе заработал качественный мобильнй 3G-интернет.
Станция состоит из 42 солнечных панели, каждая из которых включает в себя 72 фотоэлемента. Батареи способны генерировать энергию мощностью до 5 кВт при температуре от -40 до +85 градусов. За беспрерывным энергоснабжением ведется удаленный контроль. Все данные поступают на компьютеры специалистов компании в онлайн-режиме.
Новая станция будет носить имя Анвара Гамидова — поэта и переводчика из близлежащего села. Аналогичные мобильные станции на солнечных батареях появятся и в других районах республики. Они призваны обеспечить связью населенные пункты, которые находятся вдали от линий электропередач.
Tommy Hilfiger представил куртку на солнечных батареях
Бренд модной одежды Tommy Hilfiger представил куртку Tommy Hilfiger Solar Jacket, которая стала частью лимитированной праздничной коллекции.
В куртку вшиты солнечные батареи, соединенные, в свою очередь, с аккумулятором, который расположен в одном из передних накладных карманов. К аккумулятору можно подключать два устройства, например, мобильный телефон и планшет. В случае необходимости солнечные панели легко отстегиваются. В продажу новинка поступит в ближайшее время.
Сиквел «Аватара» снимают за счет солнечной энергии
Режиссер Джеймс Кэмерон арендовал в Южной Калифорнии съемочную площадку MBS Media Campus для съемок продолжения культового фильма «Аватар». Студия известна своими экологичными инициативами – экономным расходом воды и энергии, использованием экологически чистых моющих средств для уборки павильонов и экологичных красок в интерьере студии. Кроме того, на крыше студии были установлены солнечные батареи и специальное оборудование общей стоимостью пять миллионов долларов. Таким образом, Джеймс Кэмерон планирует снимать фильмы за счет солнечной энергии.
Kyocera представила смартфон на солнечной энергии
Японская компания Kyocera представила на выставке в Барселоне смартфон с экраном, работающим от солнечной энергии. В экране телефона расположена светочувствительная пленка Wysips Crystal, которая представляет собой сверхкомпактную солнечную панель. Особенность пленки в том, что она прозрачна и не влияет на качество изображения, но при этом поглощает солнечную энергию и перерабатывает ее в энергию для зарядки аккумулятора. По словам разработчиков, благодаря пленке может вырабатываться до 5 МВт энергии на квадратный сантиметр поверхности.
ИКЕА запускает массовую продажу солнечных батарей
ИКЕА после двухлетнего эксперимента в Англии решила расширить географию продаж солнечных батарей. В 2015 году они появятся еще в восьми странах Европы. Какие именно это будут страны пока неизвестно. Первой в списке должна стать Голландия, где продажи стартуют уже 28 октября 2014 года. В конце года солнечные батареи появятся и в Швейцарии.
Самолет на солнечных батареях установил новый рекорд
Самолет на солнечных батареях провел в полете без остановки и дозаправки уже более 80 часов. Таким образом, он побил предыдущий рекорд, поставленный пилотом Стивом Фоссетом в 2006 году в самолете Virgin Atlantic Global Flyer.
Solar Impulse 2 продолжает свое кругосветное путешествие. Он вылетел из города Нагоя в Японии в город Калаэола на Гавайях. Управляет самолетом швейцарский пилот Андре Боршберг, а его коллега Бертран Пикар помогает ему с управлением из Макао. Путешествие закончится в июле в Абу-Даби.
Создан принтер для печати солнечных панелей
Австралийские ученые напечатали солнечные фотоэлементы размером с лист бумаги формата А3. Для этого они создали принтер стоимостью в $200 тысяч, заправили его фотогальваническими чернилами и использовали вместо обычной бумаги специальное покрытие из пластика ПЭТ.
Аналогичный принтер был создан в 2010 году, но, в отличие от австралийского изобретения, мог печатать солнечные панели только маленького размера (до 10 см). Главные недостатки новой технологии – низкая энергоэффективность и короткая продолжительность жизни панелей. Они способны производить только 10% от энергии, которую дает кремний, и живут до 6 месяцев.
Однако разработчики планируют усовершенствовать устройство, продлив срок годности солнечных листов до 10 лет. Пока что напечатанные фотоэлементы будут использоваться для подсветки рекламных щитов и других маломощных объектов.
Apple построит солнечную электростанцию за 1 млрд долларов
Компания Apple построит солнечную электростанцию в городе Монтерее (Калифорния), которая будет обеспечивать энергией ее в Купертино, центр обработки данных в Ньюарке, а также 60 000 домов и 52 магазина компании в штате. Солнечная ферма обойдется компании в 848 млн. долларов и будет завершена до конца 2016 года. Возводить электростанцию площадью 11 кв.км Apple будет совместно с производителем солнечных батарей First Solar. Ее максимальная мощность составит 280 МВт.
«Мы в Apple понимаем, что изменения климата реальны. Время говорить об этом прошло, настало время действовать», — заявил руководитель корпорации Тим Кук. Компания известна своим стремлением к экологичности. Кроме того, Apple принадлежит ряд патентов на солнечные батареи для техники.
В Индии проходят испытания поезда на солнечных батареях
В Индии проходят испытания поезда, оснащенного солнечными панелями. Использование солнечной энергии позволит снизить расход дизельного топлива до 90 000 литров в год и вместе с этим выбросы углекислого газа. По словам представителей местных властей, в Индия есть возможность получать солнечную энергию практически без перерыва в течение года.
Велодорожку в Нидерландах замостили солнечными батареями
В рамках голландского проекта SolaRoad по использованию дорог для производства солнечной энергии создана первая в мире 70-метровая велосипедная дорожка, которая сможет вырабатывать электричество. Она появилась в городке Кромени (Krommenie) в Голландии.
Одна из ее полос выложена плиткой из кремниевых фотоэлементов размером 2,5 x 3,5 метра, защищенных сантиметровым слоем из закаленного стекла. Такое дополнение позволяет солнечным лучам взаимодействовать с фотоэлементами и в то же время является надежной защитой от внешних повреждений. Вторая полоса без солнечных элементов будет использована для тестирования различных покрытий.
В течение трех лет разработчики будут наблюдать, сколько именно энергии вырабатывает такая дорожка и как она реагирует на различные погодные условия и другие факторы. Такая дорога может производить на 30% меньше энергии, чем солнечные батареи, располагаемые на крышах домов. Однако, в дальнейшем, «солнечные дороги» могут быть использованы для освещения дорог, автобанов, поставки электричества для близлежащих домов и административных зданий.
recyclemag.ru
Самые эффективные в России солнечные батареи
Приветствуем всех, кому не жаль потратить пару минут на получение интересной информации! Итак, мы в очередной раз пополнили склад совершенно новой продукцией. Количество новинок не так велико, но зато какое! С гордостью представляем вам линейку самых эффективных и эффектных солнечных панелей на российском рынке – линейку Eclipse от завода Seraphim, входящего в рейтинг самых надёжных производителей (Bloomberg присвоил Seraphim Solar статус TIER1 ещё в 2015 году).
К заказу доступны две модели солнечных батарей Серафим:
Первая модель выполнена в габарите стандартного монокристаллического 270 Вт модуля и при этом вырабатывает 320 экологически чистых Ватт. Вторая модель соответствует габариту 250 Вт поликристаллического модуля, но эффективность этой панели составляет 290 Ватт - выше, чем у классической монокристаллической батареи такого-же размера. Как удалось достичь такой эффективности? Очень просто и одновременно сложно! Нет никаких фокусов и махинаций: ячейки в солнечных батареях Eclipse уложены таким образом, что практически вся площадь панели занята кремнием, а эффективность всей батареи становится почти равна эффективности кремниевых ячеек, из которых она состоит. Правда ячейки в солнечных батареях Seraphim Eclipse тоже не совсем простые - они выполнены по особой технологии и фактически могут быть "склеены" друг с другом, что снижает потери на внутренних соединениях и также увеличивает итоговую мощность.
Фактически на текущий момент монокристаллическая солнечная батарея премиум класса Seraphim SRP-320-E01B является самой эффективной из имеющихся на Российском рынке.
Также в полку поставляемых нашей компанией моделей солнечных батарей произошло еще одно пополнение: инновационная "прозрачная" солнечная батарея GP Solar GPDP-265W60 мощностью 265 Ватт:
Данная модель представляет собой совершенно новую линейку солнечных батарей. Созданная из двух листов закаленного стекла, тонкая и частично прозрачная (в нашем случае на 10%) солнечная панель - однозначный тренд в мире солнечной энергетики. Предугадывая и возможно даже опережая скорый ажиотаж строителей и архитекторов, а также обычных пользователей мы представляем вам этот новый продукт. Прозрачные солнечные батареи подойдут для тех, кто заинтересован не просто в "утилитарной" составляющей солнечной электростанции, но и в реализации своих творческих, эстетических потребностей. Один - два года назад полупрозрачные панели были лишь любопытной новинкой на специализированных выставках, однако встретив взрывной интерес со стороны потребителей по всему миру Dual Glass продукты появились у каждого уважающего себя производителя. Футуристический дизайн явно намекает на необходимость применения его в архитектурных элементах – ведь находясь рядом с такой панелью будущее становится не только видимым, но и осязаемым.
Помимо стандартного своего предназначения в качестве атрибута крыш и наземных площадок, такие панели могут быть использованы, как основная поверхность стены, забора, навеса, могут стать отличной альтернативой оконным стеклам, либо сердцем архитектурной композиции — этот вопрос мы оставляем на ваше усмотрение. Отметим - прочность этих панелей достаточна для того, чтобы взрослый человек мог спокойно стоять на их поверхности (несущая способность составляет 5400 Па).
Конечно, безрамная технология, хорошо зарекомендовавшая себя ранее в микроморфных модулях Pramac и Hevel, отнюдь не новинка, однако в сравнении с аналогами эти батареи отличаются значительно большей эффективностью. Удельная мощность прозрачных солнечных батарей GPSolar GPDP-265W60 составляет 16,11%, что более чем в 2 раза выше, чем у микроморфных солнечных батарей. Это является неоспоримым преимуществом при организации солнечной электростанции на ограниченной площади крыши или навеса. Помимо прочего, безрамная солнечная батарея с двумя слоями стекла имеет больший срок службы, поскольку в отличии от традиционных солнечных панелей с алюминиевой рамой не подвержена влиянию разницы между температурной деформацией алюминиевой рамы и стекла (что с годами приводит к повреждениям конструкции, особенно в условиях России, где солнечные батареи ежегодно подвергаются большим перепадам температуры).
Что касается крепления безрамных солнечных батарей - с этим также нет никаких трудностей. Наша компания уже много лет поставляет качественные крепления для тонких безрамных солнечных модулей, о чём давно знают установщики такого типа батарей по всей стране.
Солнечные батареи продолжают совершенствоваться
Дата публикации: 28 ноября 2014
Кто запретит нам мечтать!
Всё чаще учёными рассматривается вечный двигатель как один из видов альтернативных источников энергии, возобновляемых природой безвозмездно. Если брать точку зрения закона сохранения энергии, тогда такой двигатель невозможен. Но названный закон действует только для замкнутых электрических сетей.
Мы подключаем электроприбор в сеть вилкой двумя проводниками. Подключи один — электротока не будет, потому что цепь не замкнута. А Николо Тесла, сербский учёный, ещё в начале прошлого века продемонстрировал передачу тока по одному проводнику. И был уже на пороге открытия передачи тока вообще без проводов. Тем самым, учёный доказал, что вечный двигатель возможен, но при условии разомкнутой сети.
Тесла одним из первых понял, что Земля и околоземное пространство представляют из себя незамкнутую электрическую сеть. Значит, закон сохранения энергии при такой сети не действует и есть возможность получать из космоса неиссякаемую энергию и приводить в движение вечные двигатели. Впервые воочию учёный продемонстрировал свою идею в 1931 году на бесшумном автомобильном электродвигателе и ездил целую неделю без аккумуляторов и зарядных устройств.
Современники ему не поверили. Учёного обозвали шарлатаном. Типичный пример для любой эпохи, когда человека, опережающего своё время в открытиях или идеях, завистники или шельмуют, или заключают в психушку. Слава Богу, чаша сия миновала Тесла, но ненормальным его считали до конца его дней и шельмованию он подвергался постоянно.
Однако, и поныне есть скептики, не верящие ни в какие чудеса. По их мнению, природные двигатели существуют, но их нельзя назвать «вечными», потому что они не постоянны. Сейчас всё крутится-вертится, через час ветер затих, солнце скрылось за облака или наступила ночь и «вечный» двигатель замолчал. Другое дело гидроэлектростанция, или атомная – там есть возможность получить «вечный» двигатель на продолжительное время, но назвать его абсолютно вечным тоже нельзя.
По большому счёту, правомерность вечных двигателей не стыкуется с Законом сохранения энергии, который до сих пор не опровергнут ни одним из известных лабораторных экспериментов. Таково мнение скептиков.
Между прочим, вы сами можете сделать вечный двигатель:
Так что, теперь и мечтать нельзя, как это успешно делал Николо Тесла? Он мечтал о передаче электроэнергии на большие расстояния без проводов и разрабатывал новые подходы к решению данной проблемы. Ему удавалось включать и выключать электродвигатель на значительном удалении от него, включать лампочки без всякой проводки. Это происходило в 1892 году, а секреты великого учёного не разгаданы до сих пор.
Ищем слабые места в законе
Закон сохранения и превращения энергии в свободной интерпретации трактуется так: в любых природных явлениях энергия просто так не возникает и не исчезает. Она переходит из одного вида в другой, но при этом её значение уменьшается. И немыслимо думать ни о каком вечном двигателе без приложения постоянных дополнительных усилий.
Но люди веками ищут возможность создания вечного двигателя. Вот примеры нескольких изобретений:
Учёные ломают головы над тем, как бы обойти этот тормозной закон и двинуть науку на службу человечества по пути, который нащупал Николо Тесла 122 года тому назад и унёс с собой в могилу свои секреты. Как найти эти природные «дополнительные усилия», чтобы без участия человека с помощью возобновляемых источников энергии заработал вечный двигатель?
Кое что учёными в этом направлении уже сделано. Институт имени А.Иоффе в Петербурге открыл центр по изготовлению тонкоплёночных солнечных батарей, способных вырабатывать энергию не только при прямом воздействии солнечных лучей, но даже при инфракрасном излучении. Значит, — ночью.
Зацепка найдена, которая может привести к тому, что на законе сохранения энергии можно будет в ближайшем времени поставить жирный крест. К такому же мнению пришли и учёные из подмосковной Дубны, речь о которых в следующем разделе.
До утренней встречи, солнце!
Почему у нас в стране использование солнечной энергии на таком низком уровне? Да и мир не может гордиться преобладающим обузданием возобновляемой солнцем энергии. В чём причина?
Солнце здесь не причём. Во-первых, до настоящего времени человеческое сообщество не научилось превращать дневной свет в электрический ток с должным КПД. Во-вторых, выпускаемые солнечные батареи работают только днём и в ясную солнечную погоду. И, в-третьих, не изобретены ещё эффективные и безопасные аккумуляторы для достаточного накопления энергии, которой хватит до следующего светового дня. А что тогда делать в мёрзлой тундре, территория которой в нашей стране огромна? Там ведь до восхода солнца полгода надо ждать!
Но, к счастью, о таком положении дел можно теперь говорить в прошедшем времени. В подмосковной Дубне был продемонстрирован первый образец принципиально нового фотоэлемента. Он-то и стал главным компонентом солнечной батареи, авторами которой являются учёные центра института ядерных исследований. Новая батарея не имеет себе подобных, а внедрение открытых фотоэлементов приведёт к настоящей технической революции в освоении солнечной энергетики.
Пару слов надо сказать о принципе работы новой солнечной батареи. Она состоит из так называемого гетероэлектрического фотоэлемента, который одинаково хорошо действует как в видимом, так и в инфракрасном излучении. Кроме того, новая батарея снабжена гетероэлектрическим конденсатором, обладающим значительной емкостью, имея при этом малый объём.
Результат превзошёл все ожидания российских учёных. Если КПД старых фотоэлементов составлял 5, максимум 7%, то для батарей с использованием новых фотоэлементов результат ошеломляющий. Он может достичь 30% и выше. Мало того, изделия имеют уникальную способность работать даже ночью, прекрасно реагируя на инфракрасное излучение.
Появилась возможность утверждать, что скоро вступят в строй не только солнечные батареи, но и «звездные», способные извлекать электроэнергию в любое время суток и спокойно, в рабочем ритме встречать утреннее солнце, сколько бы ни длилась ночь. И с новой силой заряжаться на будущую бесперебойную работу. Чем не вечный двигатель, работающий на возобновляемой энергии!
Мнение сомневающегося:
«Вот это глобальные перспективы! Появится возможность на даче установить солнечные батареи! Да плюс энергию ветра использовать!
Но, на мой взгляд, массово не будут внедряться экологически чистые источники. «Углеводородистым» магнатам такое не по вкусу. Они будут продолжать травить всех и самих себя химией и грести бабки на наших болезнях. Им здоровая нация не нужна. Потому что она станет неуправляемой»!
Мнение здравомыслящего:
«На первый взгляд, можно утвердиться во мнении, что гетероэлектрические элементы солнечных батарей — это сплошная фантазия. Но такое впечатление ошибочное. Яростное сопротивление монополий говорит об обратном. Значит, за новыми солнечными батареями большое будущее, если богачи не на шутку всполошились».
Мнение пессимиста:
«Гетероэлектрики, бесспорно, могут привести мир к геополитическому переделу. Но этого не допустят! Интересы политиков и денежных мешков не дадут оторваться от потребления углеводородного сырья. Слишком большие ставки сделаны. Владельцы полезных ископаемых горло перегрызут за своё безбедное существование».
Мнение оптимиста:
«Это, конечно, безрадостно, но отчаиваться не следует. Сегодня интернет вполне позволяет изобретателям нашей страны, да и всего мира, объединиться и общими усилиями думать над проектами, внедрять их в производство, находить спонсоров и т.д. Не исключена и такая возможность, что вал народной инициативы с головой накроет бюрократическую волокиту и появятся работающие модели. Тогда процесс станет необратимым».
Источник – Блог «Экология в России» Льва Миролюбова из Ижевска.
«Здравствуй племя, младое, незнакомое»
Речь не о людях, а о новом поколении солнечных батарей. Ученым удалось разработать такие батареи, которые способны получать электричество из солнечной энергии даже тогда, когда солнце спрячется в облаках или зайдёт до утра за горизонт.
Знакомьтесь – пластичные солнечные батареи! Их можно наносить на раму как краску, или наклеивать в виде плёнки. Их главное достоинство — они способны улавливать инфракрасное излучение. Это значит, работать ночью так же эффективно, как и днём. Согласитесь, — немалый шаг на пути к прогрессу!
Существующие материалы для изготовления традиционных солнечных батарей улавливали лишь видимый солнечный свет, хотя другая большая часть излучения находилась в инфракрасном спектре.
Изобретённый материал – такой пластичный состав, который способен реагировать как на инфракрасную, так и на видимую часть спектра. Благодаря таким конструкциям появилась возможность улавливать значительный объём солнечной энергии и вырабатывать электроэнергию.
Но и это не самое важное. С внедрением в производство солнечных батарей нового поколения с применением необычного материала стоимость изделий резко снизилась, что даёт надежду массового использования возобновляемых источников в виде энергии солнца.
Российским нанотехнологиям – быть!
Ранее солнечные батареи изготавливались на кремниевой основе. А кремний получали методом разложения взрывоопасного газа силана. Его молекула содержит один атом кремния и четыре атома водорода. Учёные добились замены чистого кремния на получение тетрафторида кремния, что исключило всякую опасность при изготовлении изделия.
При новой технологии можно менять состав кремния, улучшая тем самым его электрические свойства. Такие образцы уже получены в Нижнем Новгороде, что дало возможность получать тонкие и гибкие плёнки, способные работать даже ночью. Это открыло прямую дорогу для изготовления более эффективных и дешёвых материалов для солнечных батарей нового поколения.
Кремниевые батареи используются и на больших солнечных электростанциях, создаваемых в альтернативной энергетике, и уже начали уверенно завоёвывать частный рынок для россиян, озабоченных загрязнением природы и ростом цен на электроэнергию.
КПД батарей нового поколения достигает 30%, против прежних, более дорогих и громоздких, имеющих КПД всего лишь 5—7%.
Результат работы нижегородских практиков в рамках разработки приоритетных направлений технологического комплекса России заложил основу создания новой технологии в нашей стране.
В.Ильин
altenergiya.ru
Разработан новый тип солнечных батарей от Solarphasec
Компания Solarphasec представила новый тип солнечных панелей, которые не только эффективно вырабатывают электричество, но и украшают город.
Панели под названием Sentinel имеют необычную конусовидную конструкцию, что позволяет экономить место и поглощать максимальное количество солнечного света. Конусы высотой 1 и шириной 1,2 метра, в отличие от традиционных плоских панелей, не затеняют друг друга и позволяют создать энергостанцию с большой площадью солнечных ячеек на небольшом участке дорогостоящей городской земли. Кроме того, коническая форма значительно снижает ветровую нагрузку, что позволяет размещать Sentinel на крышах высотных зданий.
Новый тип солнечных панелей:
- имеет мощность 1-3,5 кВт,
- позволяет создавать мощные электростанции, состоящие из десятка конических модулей,
- производят переменный ток, поэтому нет необходимости использовать дорогостоящие инверторы, которые к тому же приводят к потерям энергии,
- преобразуют в электроэнергию и солнечное тепло, которое снижает эффективность обычных кремниевых солнечных ячеек.
Благодаря оригинальной конструкции, по сравнению с плоскими солнечными панелями Sentinel вырабатывает на 40% больше электроэнергии в течение дня и на 60% — в течение года. В целом, при одинаковой площади земли, занимаемой обычной плоской и конусовидной солнечными панелями, последняя улавливает в 4 раза больше света
При этом цена киловатт-часа, вырабатываемого Sentinel, составляет около 18 центов, что почти в 2 раза дешевле традиционных панелей и только в 2,2 раза дороже энергии газовой электростанции.
По материалам: solareview.blogspot.com
___________________________________________________________
Такую инновационную технологию первыми подхватят интернет компании, поставив на крыши своих серверных центров эти батареи, а хостинг серверов будет приносить свои эко-дивиденды, увеличивая лояльность клиентов
Читайте также:
www.ekopower.ru
Самые эффективные солнечные батареи
В последнее время солнечная энергетика развивается столь бурными темпами
В последнее время солнечная энергетика развивается столь бурными темпами, что за 10 лет доля солнечного электричества в мировой годовой выработке электроэнергии увеличилась с 0.02% в 2006 году до почти одного процента в 2016 году.
Dam Solar Park - самая большая СЭС в мире. Мощность 850 мегаватт.
Основным материалом для солнечных электростанций является кремний, запасы которого на Земле практически неистощимы. Одна беда – эффективность кремниевых солнечных батарей оставляет желать лучшего. Самые эффективные солнечные батареи имеют коэффициент полезного действия, не превышающий 23%. А средний показатель эффективности колеблется от 16% до 18%. Поэтому исследователи всего мира, занятые в области солнечной фотовольтаики, работают на тем, чтобы освободить солнечные фотопреобразователи от имиджа поставщика дорогого электричества.
Развернулась настоящая борьба за создание солнечной суперячейки. Основные критерии – высокая эффективность и низкая стоимость. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) в США даже выпускает периодически бюллетень, в котором отражаются промежуточные результаты этой борьбы. И в каждом выпуске показываются победители и проигравшие, аутсайдеры и выскочки, случайно ввязавшиеся в эту гонку.
Лидер: солнечная многослойная ячейка
Эти гелиевые преобразователи напоминают сэндвич из разных материалов, в том числе из перовскита, кремния и тонких пленок. При этом каждый слой поглощает свет только определенной длины волны. В результате эти при равной площади рабочей поверхности многослойные гелиевые ячейки вырабатывают значительно больше энергии, чем другие.
Рекордное значение эффективности многослойных фотопреобразователей было достигнуто в конце 2014 года совместной немецко-французской группой исследователей под руководством доктора Франка Димрота во Фраунгоферовском институте систем солнечной энергии. Была достигнута эффективность в 46%. Такое фантастическое значение эффективности было подтверждено независимым исследованием в NMIJ/AIST - крупнейшем метрологическом центре Японии.
Многослойная солнечная ячейка. Эффективность – 46%
Эти ячейки состоят из четырех слоев и линзы, которая концентрирует на них солнечный свет. К недостаткам следует отнести наличие в структуре субстрата германия, который несколько увеличивает стоимость солнечного модуля. Но все недостатки многослойных ячеек в конечном счете устранимы, и исследователи уверены, что в самом ближайшем будущем их разработка выйдет из стен лабораторий в большой мир.
Новичок года - перовскит
Совершенно неожиданно в гонку лидеров вмешался новичок – перовскит. Перовскит – это общее название всех материалов, имеющих определенную кубическую структуру кристаллов. Хотя перовскиты известны давно, исследование солнечных ячеек, изготовленных из этих материалов, началось только в период с 2006 по 2008 годы. Первоначальные результаты были разочаровывающими: эффективность перовскитных фотопреобразователей не превышала 2%. При этом расчеты показывали, что этот показатель может быть на порядок выше. И действительно, после ряда успешных экспериментов корейские исследователи в марте 2016 года получили подтвержденную эффективность 22%, что само по себе уже стало сенсацией.
Перовскитный солнечный элемент
Преимуществом перовскитных элементов является то, что с ними более удобно работать, их легче производить, чем аналогичные кремниевые элементы. При массовом производстве перовскитных фотопреобразователей цена одного ватта электроэнергии могла бы достигнуть $0.10. Но специалисты считают, что до тех пор, пока перовскитные гелиевые ячейки достигнут максимальной эффективности и начнут выпускаться в промышленном количестве, стоимость «кремниевого» ватта электричества может быть существенно снижена и достигнуть того же уровня в $0.10.
Экспериментально: квантовые точки и органические солнечные ячейки
Эта разновидность солнечных фотопреобразователей пока находится на ранней стадии развития и пока не может рассматриваться как серьезный конкурент существующим гелиевым ячейкам. Тем не менее разработчик – Университет Торонто – утверждает, что согласно теоретическим расчетам, эффективность солнечных батарей на базе наночастиц – квантовых точек ‒ будет выше 40%. Суть изобретения канадских ученых состоит в том, что наночастицы – квантовые точки ‒ могут поглощать свет в различных диапазонах спектра. Изменяя размеры этих квантовых точек, можно будет выбрать оптимальный диапазон работы фотопреобразователя.
Солнечная ячейка на базе квантовых точек
А учитывая, что этот нанослой может наноситься методом распыления на любую, в том числе и прозрачную основу, то в практическом применении этого открытия просматриваются многообещающие перспективы. И хотя на сегодняшний день в лабораториях при работе с квантовыми точками достигнут показатель эффективности, равный всего11.5%, сомнений в перспективности этого направления нет ни у кого. И работы продолжаются.
Solar Window – новые солнечные ячейки с эффективностью 50%
Компания Solar Window из штата Мэриленд (США) представила революционную технологию «солнечного стекла», которая в корне меняет традиционные представления о солнечных батареях.
Ранее уже были сообщения о прозрачных гелиевых технологиях, а также о том, что эта компания обещает увеличить в разы эффективность солнечных модулей. И, как показали последние события, это были не просто обещания, а эффективность 50% - уже не только теоретические изыски исследователей компании. В то время как другие производители только выходят на рынок с более скромными результатами, Solar Window уже представила свои поистине революционные высокотехнологичные разработки в области гелиевой фотовольтаики.
Эти разработки открывают дорогу к выпуску прозрачных солнечных батарей, имеющих значительно более высокую эффективность по сравнению с традиционными. Но это не единственный плюс новых солнечных модулей из Мэриленда. Новые гелиевые элементы могут легко крепиться к любым прозрачным поверхностям (например, к окнам), могут работать в тени или при искусственном освещении. Благодаря своей дешевизне инвестиции в оснащение здания такими модулями могут окупиться в течение года. Для сравнения следует отметить, что срок окупаемости традиционных солнечных батарей колеблется от пяти до десяти лет, а это – огромная разница.
Солнечные ячейки от компании Solar Window
Компания Solar Window озвучила некоторые детали новой технологии получения солнечных батарей, имеющих столь высокую эффективность. Разумеется, главные know how остались за скобками. Все гелиевые элементы изготовлены, в основном, из органического материала. Слои элементов состоят из прозрачных проводников, углерода, водорода, азота и кислорода. По данным компании, производство этих солнечных модулей настолько безвредно, что оно оказывает в 12 раз меньшее воздействие на окружающую среду, чем производство традиционных гелиевых модулей. В течение ближайших 28 месяцев первые прозрачные солнечные батареи будут установлены в некоторых зданиях, школах, офисах, а также в небоскребах.
Если говорить о перспективах развития гелиевой фотовольтаики, то очень похоже, что традиционные кремниевые солнечные батареи могут отойти в прошлое, уступив место высокоэффективным, легким, многофункциональным элементам, открывающим самые широкие горизонты гелиевой энергетике. опубликовано econet.ru
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet
econet.ru
Новые солнечные батареи от Nasa
Традиционные солнечные батареи ранее состояли из панелей, соединенных металлическими стержнями. В результате вес спутников с тяжелыми панелями был очень значительным.
Эксперимент, который недавно начали на МКС, должен проверить дизайн новой солнечной батареи, которая вмещается в компактный цилиндр при запуске. Она имеет значительно меньшую массу и объем, что потенциально предлагает вариант для существенного снижения расходов, а также увеличение мощности для будущего поколения спутников.
Меньше и легче, чем традиционные солнечные батареи, Солнечная развертываемая батарея, или ROSA, состоит из одной центральной панели, содержащей гибкие фотогальванические элементы, чтобы преобразовать свет в электричество.
По обе стороны от панели расположены боковые держатели, которые способны выдвигаться соответственно длине батареи, и являются опорой для неё. Держатели, или стрелы, сделаны из легких композитных материалов. Стрела похожа на выдвигающуюся удочку, состоящую из нескольких маленьких секций.
Новая батарея может быть легко адаптирована к различным размерам, включая очень большие массивы, чтобы обеспечить энергией будущие космические станции. В случае успеха эксперимента солнечные батареи станут более компактными и более легкими для спутников радио и телевидения, прогнозирования погоды, GPS и предоставляющих другие услуги для пользователей на Земле. Кроме того, технология могла быть адаптирована для обеспечения энергией межпланетных кораблей, находящихся далеко от Солнца.
Экспериментальный образец ROSA позволит узнать, как хорошо новый тип солнечных батарей развертывается в невесомости и работает в экстремальных температурах космоса. Будет также изучено, как конструкция отвечает на маневры, проводимые космическим аппаратом.
Если космический корабль начнет какой-то маневр, может возникнуть вращающий момент и батарея начнет вибрировать. Необходимо знать точно, когда и как она вибрирует, чтобы не потерять контроль над кораблем. Единственный способ проверить это – эксперименты в космосе.
Будет проведены замеры, когда батарея находится на Солнце и в полной тени, собраны данные, насколько она вибрирует при перемещении из зоны тени к зоне солнечного света. Эта вибрация, известная как тепловая, представляет проблему для спутников с чувствительными тепловыми датчиками.
Новая конструкция очень тонкая, только несколько миллиметров, нагревается очень быстро, десятки градусов за несколько секунд. Это создает тепловые перегрузки, которые могут заставить ее дрожать. Как следствие – проблемы, например, если бы спутник пытался сделать снимок в этот момент.
Цель эксперимента также – сравнить данные, полученные на орбите, с эталонными измерениями, ранее проведенными на Земле.
В случае успеха эксперимента масса будущих батарей станет на 20% легче и объем в четыре раза меньше. Это приведет к серьезному снижению общей массы космического аппарата и высвобождению объема, что позволит увеличить количество полезной аппаратуры, например, на спутнике связи.
24space.ru
Солнечные батареи нового поколения
В последние годы человечество широко использует солнечные батареи в качестве альтернативного источника энергии. Используемые сегодня керамические фотоэлементы в системах преобразования солнечного излучения в электрическую энергию, постоянно совершенствуются с целью увеличения КПД. Кроме того, традиционные панели, которые не всегда вписывались в дизайн экстерьера постепенно уходят в прошлое, а на смену им приходят новые дизайнерские конструкции.
Содержание:
- Солнечная черепица
- Солнечные окна
- Гибридные солнечные элементы
- Солнечные батареи на основе квантовых точек
- Солнечные батареи на базе биологической энергии
Солнечная черепица
Чтобы не испортить внешний вид дома, необходимо использовать солнечную черепицу с интегрированными фотоэлементами. Такое кровельное покрытие способно совмещать свои основные функции, связанные с защитой жилища с выработкой электроэнергии, которая может использовать для бытовых нужд. При использовании для кровли солнечной черепицы имеется возможность сбрасывать излишки получаемой электроэнергии в общую электросеть, таким образом, уменьшая собственные затраты.
На современном рынке самым известным зарубежным производителем является английская компания«Solar Slate», которая выпускает высококачественные кровельные изделия с встроенными фотоэлементами, которые даже при близком расстоянии невозможно отличить от стандартного покрытия.
Уверенно себя чувствует на рынке и российская компания «Инноватикс», которая производит черепицу с встроенными фотоэлементами мощностью 6, 8 и 10 Вт. Причем отличительными особенностями изделий является следующее:
- Количество используемого при производстве полупроводникового материала уменьшено в 4 раза;
- Специальная оптическая система позволила достичь четырехкратной концентрации солнечного излучения.
Такие конструкторские новшества позволили снизить стоимость изделий. И на сегодня цена солнечной черепицы от отечественного производителя приблизительно в 3 раза ниже зарубежных аналогов.
Основные достоинства любой солнечной черепицы:
- Длительный срок эксплуатации, который может составлять более 20 лет;
- Малый вес панелей, что не утяжеляет кровельную конструкцию;
- Высокая прочность и устойчивость к неблагоприятным атмосферным явлениям.
Монтаж солнечной черепицы не сложен. Важно, что панели с фотоэлементами полностью совместимы со стандартными изделиями и могут устанавливаться в нужном месте кровли, полностью сочетаясь с общим покрытием.
Видео “солнечная черепица”:
Солнечные окна
Не так давно на рынке использования солнечной энергии появились инновационные разработки, предполагающие использование оконных стекол в качестве солнечных батарей. Американская компания «Pythagorus Solar Windows» предложила устанавливать фотоэлементы непосредственно в стеклопакетах.
Такие модули оптимально использовать в городских высотках, которые требуют больших затрат электроэнергии. При этом нет возможности покрывать ее расход, используя традиционные солнечные батареи в связи с малой площадью кровли.
Технология предусматривает установку тонких полос кремниевых фотоэлементов непосредственно между стеклами в стеклопакетах. В этом случае они не только будут вырабатывать электроэнергию, но и защищать внутренние помещения зданий от перегрева, блокируя солнечные лучи. По внешнему виду такие окна напоминают открытые жалюзи, поэтому не перекрывают вид из окна.
Другие разработчики предлагают для окон использовать стекла со специальным полупрозрачным покрытием. Такой слой является активным и преобразует световое излучение в электрическую энергию, которая аккумулируется в специальных полупрозрачных проводниках.
Видео на английском:
Гибридные солнечные элементы
Сегодня учеными разработан гибридный солнечный элемент, который позволяет для выработки электроэнергии использовать не только световое излучение, но и тепло. В конструкции такой панели фотоэлемент соединен с полимерными пленками. Сегодня в процессе самых оптимальных характеристик ученые экспериментируют с различными материалами.
Наиболее эффективным показал себя чистый полимер с хорошей проводимостью под названием PEDOT. Такая пленка покрывается тонкопленочным солнечным элементом и устанавливается на специальную пироэлектрическую тонкую пленку и термоэлектрическое устройство. С помощью данных компонентов производится преобразование тепловой энергии в электричество.
Экспериментальным путем было установлено, что нагреваясь под солнечными лучами, такое устройство может собирать в 20 раз больше энергии в сравнении со стандартными солнечными модулями.
Видео “новые гибридные солнечные батареи” (на английском):
Солнечные батареи на основе квантовых точек
Группой ученых университета Торонто был создан принципиально новый материал, который позволяет преобразовывать солнечное излучение в электрическую энергию. Принцип его изготовления основан на использовании полупроводниковых наночастиц, которые имеют название квантовые точки.
Взвесь полупроводниковых наночастиц легко может наноситься на любую поверхность, подобно аэрозоли. Такой инновационный подход существенно снижает стоимость производства солнечных батарей, а, следовательно, предполагает уменьшения стоимости солнечной энергии.
Результаты исследований показали, что новый материал позволит создать высокоэффективные системы преобразования светового излучения в электрическую энергию.
Солнечные батареи на базе биологической энергии
Группа ученых Кембриджского университета уже в течение нескольких лет занимается разработкой солнечных батарей нового поколения, работающих на базе биологической энергии от фотосинтеза растений. К сожалению, пока не удалось достичь значительного прорыва в этой области, и КПД от таких систем зафиксирован на уровне 0,1 %. Но, тем не менее, такие разработки заслуживают внимания в связи с низкой затратностью и простотой внедрения.
Сегодня учеными разрабатываются уникальные концепции биологических солнечных батарей. К примеру, среди вариантов имеются:
- Лампы, источником питания для которой является мох;
- Колонии «зеленых мачт» из быстрорастущих растений, которые могут стать украшением любого города;
- Отдельные панели для домашнего использования;
- Офшорные электростанции, напоминающие по внешнему виду листья кувшинок.
Солнечные батарее нового поколения позволят в недалеком будущем использовать в максимальном количестве солнечную энергию. Это позволит обеспечить электроэнергией самые отдаленные места на планете и заменить традиционные источники электроэнергии экологически чистыми и возобновляемыми.
Это интересно:
Метки: Солнечные батареиwww.energya.by
