(067) 468-68-36
(067) 468-68-36
(093) 468-68-36

Прием звонков:

Пн-Пт9:00-18:00
Сб-ВсВыходной

Создана малогабаритная солнечная панель с высочайшим КПД

23/05/2016

Австралийскими инженерами сконструирован солнечный фотоэлемент, в полтора раза превосходящий по коэффициенту полезного действия (КПД) все ранее существовавшие батареи. Модуль невелик по размерам, эффективен и недорог в производстве. Данное изобретение – настоящий прорыв в солнечной энергетике, инженеры не рассчитывали достичь подобного в ближайшие десятилетия.

Существующие солнечные батареи преобразуют в электричество всего 14-20% попадающей на них солнечной энергии. Наилучшей достигнутой к настоящему времени эффективностью обладает солнечная батарея одной из американских компаний площадью 800 кв. см и КПД 24%. КПД же австралийского изобретения достиг 34,5% при площади всего 28 кв. см.

Марк Киверс - University of New South Wales

Марк Киверс, сотрудник сиднейского Университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales) и один из создателей нового фотоэлемента, считает, что главные достижения по повышению эффективности солнечной энергетики все еще впереди. К этому выводу он пришел, проанализировав результат работы коллектива создателей нового солнечного элемента высокой производительности и малых размеров.

Как полагает инженер, работу над снижением стоимости солнечных элементов следует продолжать путем повышения их эффективности, что снизит окупаемость доставки и объем требуемых инвестиций.

Впрочем, команда австралийских изобретателей уже достигала раньше, в 2014 году, эффективности 40% преобразования света в электричество, но в конструкцию установки входили дополнительные зеркала - концентраторы солнечного излучения. Созданный же недавно элемент не нуждается ни в каких концентраторах.

Достижение австралийцев тем более впечатляет, что согласно проведенному германским научным центром Agora Energiewende исследованию, добиться КПД солнечных батарей в 35% предполагалось не ранее, чем к 2050 году. Таковым предполагался КПД обычных солнечных модулей для установки на крышах домов с использованием попадающего на них солнечного света без дополнительной его концентрации. Мартин Грин, один из разработчиков нового элемента, оценил прогресс в области повышения эффективности солнечного элемента как обогнавший ожидания экспертов.

Новая панель четырехслойная, и попадающий на нее свет разделяется на 4 диапазона длин волн. Инфракрасные лучи отражаются обратно к слою кремния, а свет прочих 3 диапазонов попадает каждый на свой слой: индий-галлий-фосфидный (indium-gallium-phosphide), индий-галлий-арсенидный (indium-gallium-arsenide) и германиевый (germanium).

Каждый из этих слоев извлекает энергию «своего» диапазона длин волн света. Неиспользованный данным слоем свет последовательно переходит к следующим слоям, что и позволяет извлекать максимум энергии каждого диапазона длин волн.

solar spectrum

Основной недостаток четырехуровневых солнечных панелей – дороговизна и сложность их обслуживания в сравнении со стандартными солнечными панелями, вследствие чего они появятся на крышах домовладений не скоро.

Но для солнечных электростанций с использованием зеркальных концентраторов новые панели подходят идеально, в электричество они преобразуют даже тепловой диапазон солнечного излучения. Подобными панелями может быть оснащена, например, гигантская солнечная электростанция в Марокко или существующие электростанции Швеции и Австралии.

Следующая цель команды изобретателей – добиться увеличения площади панели до 800 кв. см, как у предыдущей панели-рекордсмена с эффективностью 24%.

Теория ставит предел КПД четырехслойной панели в 53%. Созданная панель уже достигла двух третей своей предельной эффективности.

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии США уже подтвердила, что новая панель обладает рекордным КПД 34,5%, и команда австралийских исследователей ждет официальной рецензии на свое достижение.

Комментарии

Сообщения не найдены

Написать отзыв