Стремясь спастись от глобального потепления, нам нужны более эффективные солнечные панели. Благодаря новым разработкам в области солнечных технологий к 2025 году солнечные панели могут повысить свою эффективность почти вдвое.
Тем не менее, это будет только около 35% эффективности. Большая часть солнечного света, попадающего на солнечную панель, не может быть преобразована в электричество. Прямо сейчас средняя солнечная панель примерно на 22% эффективнее превращает солнечный свет в полезную энергию. Только самые высококачественные панели — действительно дорогие, используемые для космических кораблей и тому подобного — более эффективны.
Солнечные панели на основе кремния привередливы. Они предпочитают более короткие волны в красной и желтой части электромагнитного спектра. Более длинные световые волны слишком слабы, а световые волны в синем и зеленом конце спектра имеют тенденцию отражаться от кремниевых панелей. Хуже того, они могут выделять тепло, которое разрушает панели.
В 2014 году группа исследователей из Кембриджского университета начала попытки преобразовать синие и зеленые световые волны в красные, чтобы солнечные панели могли использовать больше энергии. Команда, возглавляемая физиком Акшаем Рао, надеялась повысить эффективность до 35%. Кембриджский университет поддержал эту идею, используя ее для создания новой компании Cambridge Photon Technology с Рао в качестве ее научного сотрудника.
«Мы пытаемся решить эту проблему, как улучшить производительность солнечной фотоэлектрической энергии и значительно снизить затраты, не отказываясь от устоявшейся кремниевой технологии», — сказал Дэвид Уилсон, глава отдела развития бизнеса Cambridge Photon Technology, как сообщает Nature.
Конечно, это сложный процесс. Но проще говоря, когда свет попадает на фотогальванический материал, он создает нечто, называемое экситоном. Он состоит из электрона (отрицательно заряженного) и электронной вакансии (положительно заряженной), соединенных электростатическим зарядом. Но с правильным материалом, органическим полимерным полупроводником, фотон может разделиться на два экситона с более низкой энергией. Оба они могут преобразовываться в электрический ток. «Вы сохраняете общую энергию, которая входит и выходит, но вы заставляете кремний получать более высокий поток фотонов в той части спектра, которую он хорошо преобразует в электричество», — сказал Уилсон.
К концу этого года Рао надеется получить работающий прототип с КПД 31%. Следите за панелью с эффективностью 35% где-то после 2025 года.
___________________________________
🌱 Официальный сайт застройщика Elysium Group
🌱 Официальный сайт Elysium Solar. Продажа и установка солнечных электростанций.
🌱 Личный Instagram Азата Шаяхметова
🌱 Канал Азата Шаяхметова на YouTube
