Недавно специалисты Уральского федерального университета презентовали широкой общественности новую стратегическую разработку. Свердловские ученые создали уникальный материал для изготовления элементов солнечных батарей. Наверное, это открытие не поможет солнечной энергетике в одночасье заменить традиционную энергетику. Но вполне вероятно, что такие солнечные панели получат большое распространение там, где это уместно. Разберемся, в чем прелесть этого изобретения.
Дешево и сердито
Считается, что дешево хорошо не бывает. Но отечественные ученые снова доказали, что это не так. Исследователи УрФУ и ИОС УрО РАН нашли альтернативу привычным кремниевым элементам, которые используются в классическом производстве солнечных панелей. Новая разработка получила название — перовскитные солнечные элементы (ПСЭ). В ходе длительных экспериментов ученые подобрали наиболее эффективную комбинацию молекул.
Технология производства новых элементов значительно проще и выгоднее аналогов. Они в 180 раз тоньше кремниевых, что напрямую влияет на их цену — существенно снижается себестоимость. Крайне важное преимущество ПСЭ перед кремниевыми предшественниками в том, что они поддаются более легкой модификации.
«Наши молекулы лишены главных недостатков фуллеренов, а их синтез очень прост даже в больших количествах. Оптические, электрохимические и электронные свойства наших молекул легко модифицируются. Кроме того, они являются диполями, что открывает ряд возможностей по усовершенствованию ПСЭ», — рассказал доцент кафедры технологии органического синтеза УрФУ Геннадий Русинов.
Отрасли, где на постоянной основе уже применяют солнечные батареи
Общая мощность солнечных модулей на планете с 2010 года увеличилась в 15 раз, однако это не более 3% от всей мировой выработки. При этом кремниевые монокристаллические батареи до недавнего времени оставались самыми популярными и занимали больше 90% современного рынка.
Конечно, солнечные батареи еще долго не смогут вырабатывать серьезные объемы электроэнергии, сравнимые с объемами традиционных электростанций. Но уже сейчас около 25 отраслей вполне эффективно и стабильно генерируют энергию благодаря солнечным модулям.
В промышленности солнечные батареи устанавливают на крышах зданий, чтобы обеспечивать предприятия необходимой электроэнергией. Собственникам яхт модули позволяют не только обеспечить потребности судна, но и иметь постоянное освещение. Автопром начал выпускать автомобили с двигателями на солнечных генераторах с запасом хода не менее 130 км.
Солнечные батареи для дома — повсеместная практика. Дом обеспечен электроэнергией, нет перебоев с электричеством и даже можно продать остатки энергии по «зеленому тарифу» в общую сеть. Для нужд туристической отрасли солнечные панели вшивают в сумки, рюкзаки и палатки. Пчеловоды накапливают энергию в аккумуляторах и запускают электрический медогон, а электроножом распечатывают соты. Самолет, который полностью состоит из солнечных панелей, уже совершил кругосветку, проведя в воздухе 510 часов.
Также солнечные батареи часто используются в маяках, уличных фонарях, детских игрушках, холодильниках для вакцин, а также в солнечных печах и барбекю.
Российский IT-проект SFERA — один из самых грандиозных проектов в мире. Релиз состоится совсем скоро. Поддержите новейшую разработку российских программистов — скачайте тестовую версию приложения SFERA по ссылке. Благодарим за поддержку!
Кому Россия создаст серьезную конкуренцию в производстве дешевых элементов нового поколения
В глобальном исследовательском отчете «Рынок солнечных батарей» (Absolute Reports) говорится, что «объем мирового рынка солнечных батарей в 2021 году оценивался в 145,67 млн долларов США, и ожидается, что он увеличится до 387,67 млн долларов к 2027 году».
Сейчас крупнейшие в мире производители фотовольтаических кремниевых элементов для солнечных панелей находятся в Китае. Это компании Longi и JinkoSolar Holding Company Limited, которые контролируют большую часть мирового производства.
Но надо понимать, что получение чистого кремния является производством повышенной опасности. Оно сопряжено с огромными выбросами токсичных веществ в атмосферу и возможными пожарами. Всё это негативно влияет на экологическую безопасность.
Поэтому перовскитные солнечные элементы, которые можно смело отнести к разработкам в рамках российской импортозамещающей политики, могут составить заметную конкуренцию китайским игрокам и другим производителям солнечных модулей.
Эксперты уверены, что если удастся быстро запустить производство перовскитных солнечных элементов, то ощутимую долю рынка уже скоро займет Россия. И тогда российская промышленность сможет хорошо заработать, в том числе на стремлении некоторых партнеров отказаться от российских энергоносителей во что бы то ни стало.
Подпишитесь и поставьте лайк! Спасибо!
Автор:
Кожевникова Надежда
Читайте также:
Материал создан при поддержке проекта SFERA
