Мир технологий получил новое вдохновение благодаря группе европейских ученых, которые разработали революционное решение в области солнечной энергетики.
Это гибридный солнечный элемент, который не только генерирует энергию в течение дня, но и накапливает её для использования в тёмное время суток.
В отличие от традиционных солнечных панелей, новая технологическая разработка обещает улучшить доступность и устойчивость солнечной энергии, что особенно актуально в условиях изменяющегося климата.
Как это работает?
Ученые из Технологического университета Чалмерса в Швеции и Испанского политехнического университета Каталонии совместили в своём проекте два ключевых аспекта: повышение эффективности работы фотоэлементов и использование недорогих, экологически чистых материалов.
Общая эффективность нового гибридного солнечного элемента составляет 14,9 %, что на первый взгляд может показаться скромным показателем, но с потенциалом дальнейшего развития это решение открывает новые горизонты для солнечной энергетики.
Преодоление сложностей
Во время разработки перед учеными стояли две важные задачи. Во-первых, необходимо было снизить рабочую температуру кремниевого фотоэлемента, так как перегрев может значительно снизить его эффективность на 10–25 %. Во-вторых, накопление энергии должно быть осуществлено без использования дорогостоящих и редких химических веществ, что также добавляет сложности к проекту.
Решение пришло с использованием привычной кремниевой фотоячейки, сверху которой был установлен прозрачный элемент для микроциркуляции жидкости. Эта специальная жидкость имеет уникальное свойство: под воздействием ультрафиолетового и видимого света она изменяет свою молекулярную структуру, накапливая солнечную тепловую энергию.
Функция данного элемента, получившего название молекулярный накопитель солнечной тепловой энергии (MOST), заключается в том, чтобы накапливать энергию в виде изменения молекулярных связей.
Эффективность и долговечность
Интересно, что для высвобождения накопленной энергии это молекулярное вещество может использоваться до 1000 раз, что соответствует примерно трём месяцам непрерывной работы.
Эффективность накопления энергии в молекулярных связях составила рекордные 2,3 %, что значительно увеличивает общую производительность гибридного элемента.
Более того, данная жидкость эффективно охлаждает кремниевую фотоячейку, снижая ее температуру до 8 °C и тем самым придавая дополнительный прирост эффективности — до 12,6 %.
Будущее солнечной энергетики
Суммируя все повысительные факторы, мы видим, что общий коэффициент полезного действия нового элемента достигает 14,9 %.
Но самое главное, что обе составляющие данной технологии (кремниевая фотоячейка и молекулярный накопитель) можно будет улучшить в будущем, что позволит достичь коммерчески приемлемого уровня эффективности. Это может привести к более высоким показателям производительности, увеличенной долговечности оборудования и потенциальной доступности для более широких слоев населения.
Разработка гибридного солнечного элемента с фотохимическим аккумулятором демонстрирует, как инновации в науке могут преобразить энергетический ландшафт и помочь человечеству справиться с вызовами, связанными с потреблением энергии.
Такие решения открывают новый путь к устойчивому будущему, где солнечная энергия станет доступной, эффективной и экологически безопасной альтернативой традиционным источникам энергии.
Оставайтесь с нами, чтобы быть в курсе последних новостей из мира технологий!
Не забывайте про активность на канале, ставьте лайки и пишите комментарии, а если Вы еще не подписаны, присоединяйтесь к Миру технологий.
Также ждем вас в телеграмм канале Мир технологий: https://t.me/mirtekhnologij