Найти в Дзене
Город будущего

Генерация и накопление энергии: новости за неделю

Немецкая компания Mahle анонсировала прорывной мотор с «превосходным постоянным крутящим моментом» для электротранспорта (с маркировкой Superior continuous torque — SCT). Для этого компания разработала инновационную систему масляного охлаждения, которая закачивает масло через центральное приемное отверстие, которое затем попадает в кольца статора, окружающие ротор, благодаря центробежной силе. В результате получается поразительно компактный, легкий и эффективный электромотор, способный справиться с задачами, для которых обычно требуются моторы намного большего размера и с намного большей пиковой мощностью. Его непрерывная производительность составляет 90% от пиковой мощности. Мотор SCT может доставить большой грузовик вверх по длинной и крутой горной трассе, не теряя мощности, а также выдерживать высокие нагрузки в гоночном автомобиле. Новый мотор подходит как для легковых автомобилей, так и для коммерческого и строительного транспорта. И даже для тракторов.

Исследовательский центр CIC energiGUNE с момента своего открытия в 2011 году стал одним из ведущих учреждений в Европе в области хранения энергии. Сотрудники Центра вместе с коллегами из разных стран разрабатывают SAFELiMOVE — безопасные твердотельные аккумуляторы для электрокаров. По задумке, они позволят на 300 км увеличить пробег, сократить время зарядки и повысить безопасность за счет отказа от потенциально воспламеняющегося жидкого электролита, а также снизить стоимости батареи на 50%. Кроме того, стоит задача снизить зависимость от критически важного сырья, такого как кобальт (уменьшив содержание активного материала всего до 5%). Проект рассчитан на три года, первая веха была достигнута в июле 2020 года. Тогда был разработан первоначальный набор материалов, включающий новый полимерный и оксидный электролиты, катодный материал NMC и ультратонкую металлическую литий-фольгу. Материалы проверили на совместимость и наладили их производство в лабораторном масштабе. Затем партнеры Центра создали однослойные карманные ячейки с задействованием этих материалов. Следующий этап — электрохимические испытания, которые в настоящее время продолжаются.

Ученые из Швейцарии представили две модификации тандемных солнечных элементов из кремния и перовскита, впервые перешагнув границу производительности для элементов такого типа. Новый рекорд выходит за пределы возможностей фотоэлемента из чистого кремния, а материалы в составе устройства применяются недорогие и доступные.

Кремний долгое время доминировал в индустрии фотовольтаики благодаря надежному сочетанию эффективности, долговечности, цены и простоты в производстве. Десятки лет технологического прогресса постепенно увеличили производительность фотоэлементов, но они уже близки к теоретическому пределу в 29,4%.

Перовскиты могут стать альтернативой кремнию — и для этого его вовсе необязательно заменять. Оба материала отлично работают вместе, поглощая волны разной длины — кремний отлично работает в красном и инфракрасном спектрах, перовскиты — в зеленом и синем. Это значит, что тандемные элементы способны достигнуть большей эффективности, чем кремниевые или перовскитовые по отдельности. В 2018 году рекордный КПД таких элементов составил 25,2%, в 2020-м — 29,15%. На следующий год эффективность тандемных фотоэлементов приблизилась к 30%.

Теперь ученые из Федеральной политехнической школы в Лозанне и Швейцарского центра электроники и микротехнологий разработали тандемные кремний-перовскитовые солнечные элементы с КПД более 30%. Для этого они использовали две различных конструкции. Первая состоит из перовскитового слоя, нанесенного на гладкую кремниевую поверхность, которая в ходе испытаний достигла эффективности в 30,93% для устройства площадью 1 см². Вторая — из нанесенного на текстурированную кремниевую поверхность перовскита. Ее КПД — 31,25% на 1 см² фотоэлемента.