Ученые придумали солнечную панель абсолютно нового типа: пригодились неожиданные компоненты
Солнечные панели удалось вывести на совершенно новый уровень, причем для этого понадобилось использовать очень простой принцип.
Энергию солнца можно увеличить, сосредоточив ее на меньшей площади? – наверно, каждый ребенок устраивал такой фокус, прожигая дырки в листе бумаги увеличительным стеклом, поясняют немецкие ученые в своей публикации в журнале IEEE Journal of Photovoltaics. Исследователи Института систем солнечной энергетики Фраунгофера во Фрайбурге с помощью этого принципа создали солнечную панель, которая обладает более высокой эффективностью, но при этом дешевле в производстве, чем обычные панели.
Хотя солнечные панели, использующие концентрированный солнечный свет для увеличения выходной мощности, уже существовали ранее, разработка немецких специалистов помогла решить многие проблемы. Например, предыдущие конструкции микро-CPV панелей со временем сталкивались с деградацией оптических элементов и изменением цвета. Еще таким конструкциям часто требовались системы активного терморегулирования для охлаждения компонентов.
Немецкая команда сконструировала панель субмодуля площадью около 200 квадратных сантиметров. Хотя она состояла из нескольких микро-CPV-ячеек в массиве 10x6 ячеек, она была меньше стандартной коммерческой панели. Подобные проекты часто требуют сложных технологических процессов и дорогостоящих материалов – например, особых линз. Тут исследователи использовали стеклянные подложки для печатных плат. По словам ученых, такие фотоэлектрические модули можно собрать с помощью стандартного высокоскоростного сборочного автомата. Концентрирующие линзы изготовлены по технологии «кремний на стекле».
Испытания на открытом воздухе проводились с панелью, установленной на двухосевой следящий механизм, чтобы линзы могли надежно фокусировать прямой солнечный свет.
За год тестирования панель достигла 36% эффективности преобразования в стандартных условиях – то есть гораздо больше обычных панелей, которые в среднем показывают результат от 19% до 24%. При этом за целый год состояние самой панели или ее производительность почти не ухудшились.
Таким образом разработка открывает путь к производству более доступных и более эффективных солнечных панелей, отмечают специалисты.
Также Фокус сообщал, что солнечные батареи вышли на новый уровень. Международная команда исследователей разработала новые перовскитные солнечные батареи, которые могут работать вшестеро эффективней.
Еще стало известно, что миллиарды устройств будут работать вообще без батарей. Ученые создали новые долговечные солнечные элементы, способные эффективно генерировать электроэнергию в помещении.