Вікна замість дахів: 7 революційних технологій, які змінять сонячні панелі (фото)
Сьогодні сонячні панелі змінюються — це вже не громіздкі та неефективні конструкції минулих років. Нові розробки роблять їх прозорими, гнучкими, двосторонніми і "розумними". Розповідаємо про сім головних трендів, які визначать майбутнє сонячної енергетики.
Сонячна енергетика переживає бурхливе зростання. Завдяки передовим матеріалам, більш ефективним осередкам і розумним системам управління, панелі стають потужнішими, доступнішими й універсальнішими, пише GreenLancer.
Прозорі панелі-вікна
Прозорі панелі залишаються вельми перспективною і зручною інновацією для міст. З ними неважко перетворювати вікна будинків, фасади і люки автомобілів на джерела енергії. Вони вловлюють ультрафіолетові та інфрачервоні промені, пропускаючи видиме світло, що дає змогу інтегрувати їх в архітектуру, не порушуючи естетики. Це ідеальне рішення для мегаполісів, де площа вікон у хмарочосах значно перевищує площу дахів.
Перовскітні комірки: дешевше й ефективніше
Перовськіти — вельми багатообіцяючий клас матеріалів для панелей. Їхнє виробництво обходиться дешевше порівняно з традиційним кремнієм, а ефективність уже б'є рекорди. У "тандемних" комірках тонкий шар перовскита наноситься на кремнієву основу. Це дає змогу вловлювати ширший спектр світла: перовскіт поглинає короткі хвилі, а кремній — довгі. У результаті такі гібриди вже досягли ефективності в 26,8%, що близько до теоретичної межі для одного тільки кремнію. Хоча у матеріалу поки що є проблеми зі стабільністю, Японія вже інвестувала $1,5 млрд у його комерціалізацію.
Двосторонні (біфаціальні) панелі
Такі панелі вловлюють промені з обох сторін, використовуючи світло, відбите від землі, снігу або води. Технологія збільшує вироблення енергії на 10-20%. Крім того, двосторонні панелі чудово підходять для засніжених регіонів або встановлення над водою. Хоча їх встановлення дещо складніше і дорожче, якщо порівнювати з традиційними аналогами, підвищена віддача енергії часто окупає ці витрати, особливо в комерційних проєктах.
Гнучкі та легкі панелі
Нові матеріали, як-от органічні фотоелементи і надтонкий кремній, дають змогу створювати гнучкі панелі, що практично не займають зайвого місця. Дослідники з MIT вже продемонстрували сонячні осередки з тканини, які тонші за людську волосину і в 18 разів ефективніші за звичайні панелі за співвідношенням потужності до ваги. Таку технологію можна наносити майже на будь-яку поверхню — від даху автомобіля і наметів до одягу і рюкзаків для зарядки гаджетів.
Розумні панелі з ШІ
Сучасні панелі оснащуються датчиками та IoT-модулями, за допомогою яких можна в реальному часі відстежувати їхній стан і оптимізувати роботу. ШІ-алгоритми здатні повертати панелі слідом за сонцем, передбачати обсяги виробітку, повідомляти про зношення і виявляти несправності до їхньої появи. Усі ці функції перетворюють сонячні ферми на розумні системи з автоматизованим регулюванням.
Зростання ефективності
Навіть традиційні кремнієві панелі не стоять на місці. Якщо раніше їхній ККД становив близько 10%, то сьогодні показники найкращих зразків перевищують 25%. Це означає, що для отримання тієї самої кількості енергії тепер потрібна в 2,5 раза менша площа, що знижує витрати на землю і монтаж.
Інтеграція із системами зберігання
Сонячні панелі все частіше поставляються в комплекті з розумними акумуляторами. Це дає змогу не тільки накопичувати енергію для використання в темний час доби, а й продавати надлишки в мережу в пікові години, перетворюючи будинок на міні-електростанцію. Розумні системи управління батареями (BMS) оптимізують цей процес, максимізуючи економію і забезпечуючи стабільне енергопостачання.
Раніше ми писали про танцюючі сонячні панелі, що дивують "магією" двічі на рік: як вони працюють. "Сонячний колектор", розроблений Gorbet Design Inc., є інтерактивною скульптурою, що складається з дванадцяти елементів різної довжини і під різними кутами, які визначаються геометрією сонячного освітлення.