AIN.UA » Гаджеты, КоллекцииУченые создали самую эффективную солнечную панель в мире: в 30 раз меньше, в 1,5 раза продуктивнее
EN

Ученые создали самую эффективную солнечную панель в мире: в 30 раз меньше, в 1,5 раза продуктивнее

25940
17

Австралийские инженеры создали солнечную панель, которая в полтора раза превосходит по КПД самые лучшие аналоги мира. Кроме повышенной эффективности, изобретение отличается небольшим размером, что существенно удешевляет его производство. Подобных результатов инженеры не ожидали достичь в ближайшие несколько десятилетий.

Обычная солнечная панель способна преобразовать примерно 14-20% энергии, которую поглощает, в электричество. Рекорд эффективности в 24% удерживала большая батарея площадью 800 кв.см., выпущенная американской компанией. Новая же модель солнечной панели может преобразовывать 34,5% солнечной энергии в электричество. При этом ее площадь составляет всего 28 кв.см.

main9477-800

Марк Киверс, University of New South Wales

Новые фотоэлектрические элементы отличаются не только большей продуктивностью, но гораздо меньшим размером – главный фактор, позволяющий удешевить солнечную энергию. «Этот обнадеживающий результат показывает, что главные достижения в исследовании фотоэлектрической энергии для повышения эффективности солнечных батарей до сих пор впереди», – сказал один из изобретателей Марк Киверс, из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее (University of New South Wales).

«Извлечение максимального количества энергии из каждого луча солнечного света критически важно для снижения ее стоимости, ведь это снизит объем необходимых инвестиций и окупаемость доставки», — добавил инженер.

Команда из университета Нового Южного Уэльса уже устанавливала рекорд преобразования солнечной энергии в 2014 году. Тогда ученые достигли 40% эффективности, использовав зеркала для концентрации солнечных лучей. Однако новый их рекорд более впечатляющий, потому что не связан с какой-либо концентрацией.

«Последние исследования германского научного центра Agora Energiewende ставили перед собой цель добиться 35-процентной эффективности батарей лишь к 2050 году. Речь идет об обычных панелях на крышах домов, использующих неконцентрированный солнечный свет. Так что прогресс в эффективности солнечных батарей происходит быстрее, чем ожидали многие эксперты», — сказал один из разработчиков Мартин Грин.

Новая панель разделяет входящий солнечный свет на четыре диапазона. Инфракрасный диапазон света отражается обратно в кремниевую часть, а другие три диапазона направляются в три слоя, с которых сделана новая солнечная панель: индий-галлий-фосфид (indium-gallium-phosphide); индий-галлий-арсенид (indium-gallium-arsenide); и германий (germanium).

Солнечный свет проходит через каждый из этих слоев-распределителей, и каждый из них извлекает энергию на наиболее эффективной длине волны. Любой неиспользованный свет переходит к следующему и следующему слою – таким образом, выжимается максимум энергии из каждого отдельного луча.
solar2-web

Правда, есть у этих четырехуровневых солнечных батарей и недостатки, из-за которых они еще долго не появятся на крышах домов. Их сложнее и дороже обслуживать, чем стандартные солнечные панели.

Однако этот тип панелей идеально подходит для солнечных электростанций, которые используют зеркала для концентрации солнечного света, а затем преобразовывают его в электричество, часто под воздействием тепла. Их сможет свободно использовать, например, гигантская Марокканская солнечная электростанция или большие электростанции в Швеции и в Австралии.

Сейчас команда работает над масштабированием своего изобретения, чтобы проверить, каких результатов оно сможет достичь при поверхности в 800 кв.см., как предыдущие рекордсмены.

Теоретические рамки эффективности четырехслойной солнечной панели — 53%. Это значит, что даже крошечная новая панель команды UNSW уже достигла двух третей возможного.

Новый рекорд эффективности в 34,5% подтвердила Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии США, и сейчас ученые ожидают рецензирования их достижения.

Напомним, AIN.UA писал и о предыдущем рекорде — эффективных солнечных батареях от Илона Маска.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Смотреть комментарии

Комментарии | 17

  • Олеся, солнечные панели — это именно тот случай, где размер не имеет значения. Роляет исключительно КПД, ну и цена.
    Поэтому фраза в названии «в 30 раз меньше» лишена всякого смысла.

  • «что существенно удешевляет его производство.» — а это значит, что панели аналогичных размеров будут отличаться по цене (а не только по КПД): старые дороже, новые дешевле. Преимущества очевидны.

    • Она за счет более сложных технологий производства запросто может стоить больше, чем более простая большая батарея. Yu Ra прав — нужно оценивать отношение количества вырабатываемой энергии к себестоимости батареи.

      • По крайней мере фраза «удешевляет его производство» вроде бы как говорит сама за себя. Хотя, раз вы не согласны с мнение создавших ее инженеров, вам видать виднее 😉

        • В чем именно я не согласен с мнением создавших ее инженеров?

          • Статья Олеси, основанная скорее всего на данных официального пресс релиза (или другой зарубежной статьи, основанной но не мже), акцентирует внимание на размере. Yu Ra с этим не согласен, считая этот параметр абсолютно не важным. Вы с ним согласны. Таким образом, вы оба не согласны с инженерами, которые акцентируют внимание на том, что уменьшение размера уменьшает себестоимость, что не только увеличивает доступность таких панелей, но и снижает затраты на строительство солнечных электростанций, стоимость постройки которых также заложена в цене поставляемой энергии. по крайней мере на какой-то период. Вам не кажется, что нет никакого смысла упоминать о параметре, который вообще ни на что не влияет и никакого значения не имеет? Мне — нет. И логику в преимуществах меньшего размера лично я вижу. У меня свое мнение, у вас свое. Давайте не будем продолжать эту полемику, потому что ни я вам, ни вы мне. обратного не докажите.

          • Мне кажется, Вы немного лишнего напридумывали за меня, Олесю и за тех инженеров. 🙂
            Мне из статьи показалось, что пока еще себестоимость новой разработки не позволяет конкурировать по себестоимости энергии с нынешними технологиями. Хотя рекорд КПД поставлен и потенциал у них большой. Но нужны дальнейшие исследования и я лично буду болеть за них, чтобы все у них получилось.

          • Ну, я всего лишь расписал чуть шире заложенный в статье смысл значения размера, не более. А вот «мне показалось» как то малость не вяжется с прямым утверждением «Кроме повышенной эффективности, изобретение отличается небольшим размером, что существенно удешевляет его производство.» Я ведь не думаю, что Олеся сама это придумала. Скорее всего про это писалось тем, кто в гораздо больше осведомленности вас и меня о вопросе себестоимости новой разработки, тех. процессе ее производства и т.д. и т.п. Так что гадать не стоит, просто надо принять как есть и надеяться, что дальше будет лучше.

          • Мы имеем дело с двумя пересказами и переводом, при котором часть смысла может быть искажена. Например, «reducing … delivering payback faster» переведено как «снизит окупаемость доставки» вместо «обеспечит быструю окупаемость». Фиона Макдональд в своем вольном пересказе предположила, что малая площадь «означает» что они «собираются» сделать стоимость солнечной энергии даже еще дешевле. Потом это было так же вольно переведено здесь на русский с небольшим усилением с предположения на уверенное утверждение. Из приведенных слов разработчиков ничего этого однозначно утверждать нельзя, а можно предполагать лишь примерно то, что написал я. Ну это обычное дело, мне кажется, что в таких вещах все следует воспринимать критически и проверять. Yu Ra указал на объективный критерий качества, я с ним в этом согласен. Почему Вы так упорно возражаете, и чему именно, я не совсем понимаю. 🙂

  • Никогда такая Байдовина с Призмой не будет дешевле у конечного покупателя, ибо в той же солнечной панели удобство транспортировки и объемно-весовые параметры играют не последнюю роль в цене. А умножить совсем не удобную форму с точки зрения эксплуатации, в результате получим что стоить она будет в 3-5 раз дороже! Да и вообще сравнение в стиле «Одна панель имеет площадь 800см2, а эта всего 28см». У меня в калькуляторе панель 1см2, и что с того?

    • Может эта «байдовина» всего лишь демонстрационный образец, который наглядно раскрывает общие принципы работы и конструкции нового элемента и на выходе в виде коммерческой панели нас ждут привычные формфакторы и массы? Не стоит делать такие скоропостижные выводы лишь по одной картинке, существующей по сути для наглядности и красоты 😉

      • Странно, что об их мега разработке о разложении света призмой и поглощении отдельных спектральных составляющих различными сплавами полупроводников было описано еще как минимум в 2004 году когда я был студентом. Ибо делал доклад на эту тему. Да конечно речь не шла о 34% эффективности, а возможности повышения по сравнению с поликристалическими. Данное изобретение для книги рекордов Гиннеса — «кто плюнет дальше». Никто призмы под панели в коммерческих целях ставить никогда не будет . Ибо представьте себе массу панели с призмами. В оригинальной статье также забыли упомянуть, что речь идет лишь о внешней поверхности, но никто не говорил об общих габаритах чудо изобретения. И самое главное массе.

      • Также если говорить о рекордах то он давно переваливает за 46%. И есть экспериментальные модели на толще газа где эффективность на 1м2 площади составляла без малого 50%. Но толщина газового слоя также составляла несколько метров. Под высоким давлением, но их никто в рекорды не записывает ибо это не панель, а экспериментальная квантовая установка массой в тонну, а то и больше. В солнечной энергетике решающую роль имеет только цена 1Вт установленной мощности, и вот на эту цену влияет все начиная от стоимости и сложности, до веса и габаритов. Так что бесспорно это отличное изобретение, но до коммерческой реализации ему намного дальше, чем скажем перспективным тонкопленочным, не таким эффективным но зато очень Дешевым технологиям. Которые можно устанавливать начиная от футболки, палатки — и аж до наносить на фюзеляж космического корабля.

  • головне питання для масового споживача (і не тільки) — в скільки обійдеться 1 Вт енергії?

  • Бизнес на госданных
  • Съемки на YouTube
  • ФОП для IT
  • Revolut
  • Бизнес в e-commerce
  • Продавать в интернете
  • Спецпроекты
  • Безопасность номера

Поиск

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: