Учёные из Германии презентовали итоги работы над созданием солнечных высокоэффективных батарей. Сделав лабораторные анализы солнечных кремниевых и перовскитовых компонентов, физики изобрели схему принципиально новых коллекторов с производительностью до 33 %, причем они могут производиться в массовом количестве. Этот показатель на 50 % выше, чем наиболее высокий КПД нынешних солнечных батарей. Четыре наиболее крупных германских изготовителей продукции для энергетики уже изучают возможности начала серийного производства в ближайшее время.
Над проектом интенсивно работают исследователи из Института энергетики Солнца Хамелин, Технологического института из Карлсруэ, Института электронных элементов и материалов университета Ганновера. Кроме того, в нём участвуют специалисты из авторитетных корпораций, представленных на данном рынке, - Centrotherm, Singulus, M.Burge и VonArdenne. В настоящее время наивысший показателей по производительности имеет продукция корпорации Sun Power. Он равен 22.3 %.
Принцип действия
Получить производительность солнечных панелей на значительно более высоком уровне планируется за счёт использования современной силиконовой технологии. После этого будет проведена работа по структурному расширению данных батарей. В результате должен получиться тандем. Иными словами, второй солнечный компонент из перовскита подсоединяется к основному – из кремния. Такое решение позволит более эффективно использовать свет солнечного спектра, а энергия, по словам разработчиков, будет вырабатываться с КПД, равным 33 %.
В соответствии с разъяснениями учёных, спектральные характеристики солнечного света изменяются в течение дня, а также исходя из времени года и климатических условий местности. Поэтому тандемные сегменты с различными слоями могут различаться по работе – исходя из погодных условий, освещённости места. Основной задачей для увеличения производимой энергии от обоих слоёв в данной системе является управление силой тока.
Чтобы её устранить, учёные-разработчики предлагают систему, которая состоит из трёх терминальных сегментов. Она обладает высокой устойчивостью при перемене спектра свечения Солнца. По мнению разработчиков, именно данное решение даст возможность увеличения эффективность выработки тепловой энергии до 33 %. Специалисты из научно-исследовательских лабораторий компаний участников дают консультации интересующимся физикам по производственным аспектам, так как именно в них упирается возможность массового изготовления таких батарей.
Перспективы внедрения
Концерн разработчиков заявляет, что в случае подтверждения планируемой производительности расходы на изготовление фотоэлектрических компонентов в ФРГ уменьшаться до 0.04 евро на 1 киловатт в час. Помимо этого, солнечные панели с данной производительностью могут устанавливаться на электромобили, чтобы по ходу их движения происходила оперативная подзарядка аккумуляторов.
Физики продолжают разрабатывать более совершенные технологии и последующую презентацию действующего прототипа устройства. Данный проект обеспечивается финансированием со стороны Федеральных немецких властей. Суммарные инвестиции составляют около 3,8 миллионов долларов.
#солнечная энергетика #альтернативные источники энергии #солнечные батареи #технологии будущего
