«Из множества источников энергии первичный для нашей планеты — это Солнце. Оно наделяет силой ветер, придает ускорение воде, провоцирует рост растений.
Но большая часть его энергии рассеивается в пространстве практически впустую. По мнению нобелевского лауреата Жореса Ивановича Алферова, если бы на развитие альтернативной энергетики люди выделили хотя бы 15 % из тех средств, что вложены в атомные электростанции, то о последних можно было бы позабыть.
Стартовую позицию для появления солнечных батарей обозначил отец теории относительности — Альберт Эйнштейн. Еще в 1905 г. он предположил, что свет можно представлять не только в виде волн, но и в виде элементарных частиц — фотонов (квантов электромагнитного излучения). Кроме того, он описывал, как именно эти кванты выбивают из металла электроны.
Непосредственное применение на практике теория получила в 1930-е гг., когда советским физикам под руководством академика Абрама Федоровича Иоффе удалось получить электрический ток на основе фотоэффекта. Правда, толку от него было мало: КПД сернисто-талиевых элементов едва приближался к 1 %.
В 1954 г. работники компании Bell Laboratories Кельвин Соулзер Фуллер, Дэрил Чапин и Геральд Пирсон подняли КПД до приемлемых 6%, используя в качестве основы для батарей кремний. Однако даже после этого понадобилось время, чтобы изобретение перестало восприниматься как забава.
в 1958 г. американцы первыми задействовали полупроводниковые солнечные батареи при создании спутника "Авангард-1", а через несколько месяцев аналогичное оснащение получил советский "Спутник-3".
С того момента без подобных элементов питания уже не обходились ни космические аппараты, ни большие орбитальные станции. Правда, данным направлением все и ограничивалось. Солнечные батареи оказались неоправданно дорогими.
Их производство требовало пластин из сверхчистого поликристаллического кремния, который по своей стоимости лишь немного уступал урану. Технология его получения характеризовалась высокой энергоемкостью и низким выходом конечного продукта.
Только в 1980-е гг. с развитием электроники, материаловедения и техники удалось разработать первый тонкопленочный фотоэлемент путем распыления аморфного кремния. Меньший расход активного вещества снизил себестоимость солнечного электричества и расширил сферу его использования на Земле».
Отрывок взят из книги-энциклопедии «50 машин и механизмов, изменивших мир»
Это издание отлично подойдет в качестве подарка для юного читателя. 50 машин и механизмов, от мотыги и плуга до космического корабля и адронного коллайдера, представленные в этой книге, создадут перед читателем невероятную панораму развития техники, глобально изменившей мир.
Поделитесь этой статьей в социальных сетях и не забудьте подписаться на AСT nonfiction :)