Давно известный и весьма интересный материал перовскит в последнее время активно используют при создании тандемных солнечных панелей. Такие панели, созданные на основе перовскита и кремния, улавливают и преобразуют в энергию гораздо больше солнечного света, чем обычные солнечные панели. Тем не менее, их эффективность не превышает 25%. Но, если для промышленности такого КПД мало, то, по мнению голландских инженеров, для частного дома вполне достаточно. Поэтому, предприимчивые голландцы недавно разработали первую в мире солнечную черепицу на основе перовскита. Не только разработали, но и стали покрывать ей частные дома.
Буквально на днях на канале была опубликована статья о новом типе солнечных батарей. Учёным-химикам из Сингапура удалось найти вещество, добавление всего одной молекулы которого не только продлевает жизненный цикл солнечной батареи, но и поднимает её эффективность на уровень свыше 32%.
Дело в том, что перовскит при всей своей эффективности плохо переносит перепады температуры и влажности. Поэтому его усиливают кремнием, получая тандемные солнечные панели. А в ещё более новый тип теперь стали добавлять молекулу вещества под названием 2-меркаптобензотиазол. Это вещество помогает предотвратить кристаллизацию перовскитного слоя фотоэлементов панели.
Сами понимаете, процесс по своим затратам окупается при его масштабировании на промышленную электрогенерацию из солнечного света. Тем не менее, идея голландских инженеров пришлась по душе именно частному сектору.
Что же выдумали голландцы?
Голландская компания TNO Solar разработала первую в мире солнечную черепицу на основе перовскита. Те, кто хотя бы раз видел черепицу, отлично помнят её изогнутую форму, которая никак не вяжется с идеально плоскими солнечными панелями. Тем не менее, изогнутая форма не помешала достигать энергоэффективности в 12,4% и идеально подходить для покрытия крыш частных домов. В основе этой "солнечной черепицы" лежит гибкий перовскитный солнечный элемент.
Ничего хитрого в технологии нет. Для испытания исследователи из TNO вместе с инженерами компании ASAT BV взяли обычную изогнутую композитную кровельную черепицу и нанесли на неё солнечный модуль на гибкой пленке. Затем, полученные таким образом мини-панели, соединили в единую систему, предварительно покрыв черепицей крышу обычного дома.
Как мы помним, перовскит очень капризный материал и для его продолжительной "жизни" также требуется приложить некоторые усилия. Другим важным вопросом остаётся производительность при такой странной форме.
Технические особенности.
После создания "черепичного" перовскитного солнечного модуля, нанесённого с помощью гибкой пленки, инженеры приступили к измерениям эффективности работы созданного устройства.
В ходе испытаний разработчики выяснили, что некоторые модули обладают эффективностью в 13,8%, но в среднем вся конструкция (надо понимать: вся покрытая черепицей крыша) обладает КПД на уровне 12,4%. В целом, для частного дома это не так уж и плохо.
В таких проектах лично я вижу грядущий отказ от природного газа, который в свете последних событий стал дороговатым для европейского жителя. С другой стороны, это хороший старт к получению дешёвой, чистой, возобновляемой энергии, которая не требует нагрузки на городской ландшафт или инфраструктуру. Но о чистоте утилизации мы поговорим чуть ниже.
После успешных испытаний компания TNO рассказала о готовности промышленного применения. Для этого модули уже не будут наклеивать на кровельную черепицу, а перейдут на крупномасштабное рулонное производство гибких солнечных плёнок.
Такую плёнку удобно использовать и в частном секторе, покрывая ей необходимую площадь, и в промышленном сегменте, используя гибкие солнечные плёнки в больших масштабах.
У каждой разработки есть свои проблемы.
Насколько я помню из курса географии и химии средней советской школы, перовскит или титанат кальция (CaTiO₃) впервые был найдет в районе Уральских гор в середине 19 века и назван в честь коллекционера минералов Льва Перовского. Именно там расположены самые крупные месторождения этого удивительного кристалла. Спустя какое-то время европейские геологи нашли его месторождения в Австрии и Швейцарии, а также в Финляндии.
Для создания перовскитной солнечной панели в качестве подложки используют обычную фольгу (алюминий).
Большим плюсом таких солнечных панелей является их срок службы, который исчисляется десятилетиями. Согласно официальным данным, фотоэлектрические модули солнечных батарей примерно через 25 лет утрачивают лишь 15% свой эффективности. Поэтому вопрос частой необходимой утилизации отработавших свой ресурс солнечных панелей не возникает. Хотя, через условные 30-40 лет эти панели придётся как-то утилизировать или перерабатывать в новую черепицу.
Надеюсь, производители об этом позаботятся. Собственно, и сама компания озабочена этой проблемой. По сообщениям TNO, в ближайшее время одной из главных задач разработчика будет улучшение срока службы, надёжности и масштабируемости технологии.
Итог.
На данном этапе разработка предложена домовладельцам для перехода на солнечную энергию, сочетая привычный вид кровли с функцией электрогенерации. Европейские инженеры прекрасно осознают надвигающийся энергетический кризис и ищут более дешёвые пути решения для своих граждан. Насколько я вижу всю ситуацию: у них просто нет денег для постройки атомных станций, как, например, в Китае, где за 1 год они смогли построить и уже запускают в эксплуатацию сразу три маломощных атомных станции на побережье, продумав таким образом систему охлаждения.
Честно говоря, Китай меня просто потрясает своими проектами. Не в тему, но к слову: недавно они запустили проект по первой в мире подземной гидроэлектростанции. Копают гигантский тоннель, по которому пустят воду, поставят турбины и будут вырабатывать электроэнергию. На такие проекты нужны деньги и у Китая они есть. Откуда? Всё просто: дружеские, взаимовыгодные отношения со всеми и торговля товарами гражданского сектора приносят куда больше прибыли и помогают создавать гораздо больше возможностей для развития.
Может быть интересно:
Благодарю Вас за прочтение и потраченное время.
Помочь умственному развитию автора можно здесь.
На что собираются деньги написано здесь.
Чтобы не пропустить новые интересные публикации рекомендую Вам подписаться на телеграм-канал, указанный в профиле Дзен-канала.