Ученые МЭИ разработали новый метод производства солнечных ячеек типа DSSC (Dye-Sensitized Solar Cells, сенсибилизированные красителем солнечные ячейки) — солнечных элементов нового поколения, которые дешевле в производстве и эффективнее по сравнению с традиционными кремниевыми панелями. Разработка представляет собой специальные токосъемники с микроканалами, благодаря которым между электродами ячейки циркулирует жидкий электролит. По заявлению ректора МЭИ, благодаря новой технологии можно будет создавать различные контуры циркуляции электролита с произвольной конфигурацией, а также значительно масштабировать интеграцию таких солнечных ячеек в разные конструкции.
В сегодняшнем дайджесте выясняем, какие еще новые решения в области солнечной энергетики предлагают ученые со всего мира.
Энергия солнца и дождя
Исследователи из испанского Института материаловедения и технологий разработали гибридный элемент, который преобразует в электричество не только солнечное излучение, но и капли дождя.
Ученые нанесли фторированный полимерный слой, или слой CFₓ, на перовскитную панель, который защищает от влаги, а во время дождя обеспечивает трибоэлектрический эффект — явление, при котором электрический заряд генерируется от соприкосновения и разъединения разных материалов. Таким образом, когда капли дождя падают и отскакивают от поверхности панели, возникает разделение зарядов, которое затем преобразуется в электрический импульс с помощью электродов. Новый слой сохраняет оптическую прозрачность на уровне 90+%, а КПД таких панелей достигает 17,9%
Графен и арахис
Ученые из австралийского университета Нового Южного Уэльса предложили метод обработки арахисовой скорлупы, благодаря которому можно создавать дешевые солнечные панели. Метод не требует дорогостоящих химикатов и тратит мало энергии.
Дело в том, что скорлупа арахиса содержит насыщенный углеродом лигнин. Скорлупу нагрели до 500°С, чтобы очистить от примесей, а затем применили метод джоулева нагрева — резкое повышение температуры до 3000°С на несколько миллисекунд. Во время этой процедуры, занимающей не более 10 минут, атомы углерода преобразовались в слои графена, а сам процесс, по заявлению ученых, стоил очень дешево: производство таким методом килограмма графена обошелся всего в 1,3 доллара. Разработку планируется масштабировать и применять в области создания солнечных панелей нового поколения.
Симбиоз природы и ВИЭ
Крупнейший солнечный проект США Gemini, чьи солнечные панели расположены в пустыне Мохаве, позволил сохранить и приумножить численность редких пустынных растений. В процессе установки солнечных панелей строители оставили верхний слой почвы, в котором прячутся семена, нетронутым. Установленный панели создали особый микроклимат: появилось больше тени, которая замедлила испарение влаги, а вода, стекающая с панелей, обеспечила семенам дополнительный полив. В результате растения в пределах установки солнечных конструкций зацвели почти на месяц раньше, выросли крупнее и дали в 8 раз больше цветов и в 10 — плодов, по сравнению с такими же растениями в остальной пустыне.
Таким образом, солнечная ферма поддержала сохранение природы. Если такая стратегия подтвердит эффективность в засушливые годы, она может изменить подход к размещению солнечных электростанций по всей стране.