0
4040
Газета Экопром Печатная версия

07.07.2017 00:01:00

Солнечным панелям готовят безоблачное будущее

Отечественные ученые создают новую батарею, способную перевернуть энергетику

Тэги: энергетика, солнечные панели, солнечная электростанция


энергетика, солнечные панели, солнечная электростанция Абаканская солнечная электростанция – партнер ученых в исследовании прорывных энергетических технологий. Фото с сайта www.enplus.ru

Солнечные батареи уже в ближайшие 10–15 лет радикальным образом изменят энергетический баланс мира: по прогнозам аналитиков Bloomberg New Energy Finance, к 2040 году солнечные панели будут генерировать свыше 20% всего электричества таких стран, как Австралия или Бразилия. Стремительное развитие фотовольтаики, однако, может столкнуться с проблемой исходного материала: кремниевые ячейки, которые сегодня используются в большинстве панелей, имеют несколько фундаментальных ограничений. Впрочем, научный мир уже готовит ответ: перовскитные элементы. Их использование вместо кремния позволит не только решить ключевые проблемы кремниевых аналогов, но и существенно повысить эффективность и географию использования солнечных панелей.

Три проблемы кремния

Главное ограничение кремниевых ячеек состоит в том, что они производятся из материала, который редко встречается в природе (по крайней мере в том чистом виде, который нужен производителям панелей). Для очистки материала необходимо расплавить диоксид кремния при температуре от 1500 до 2000 градусов по Цельсию, что приводит к огромным затратам на электричество и, как следствие, выбросам углекислого газа при генерации. Это само по себе снижает экологичность кремниевых панелей. Перовскиты же сегодня успешно синтезируются в лабораториях благодаря комбинации химических элементов, которая наносится на легкую пленку. Уже сегодня специалисты из Московского государственного университета проводят успешные исследования по нанесению перовскита на изогнутые поверхности и их интеграцию в строительные материалы любой формы и размера.

Эта особенность перовскитных ячеек позволяет решить вторую важную проблему кремниевых панелей – жесткость и вес. Для оптимальной работы кремниевые ячейки должны быть плоскими и располагаться на больших и тяжелых «классических» панелях (солнечных фермах или на крышах домов).

Наконец, третье ограничение – проблема роста: КПД кремниевых ячеек уже 15 лет как «застрял» на уровне 18–20%. С момента создания первого перовскитного образца, в 2009 году, КПД инновационного материала увеличен в 5 раз – с 4 до 22%, и специалисты видят потенциал в росте до свыше 30%. Как заявил «НГ» один из основателей технологии, швейцарский ученый Михаэль Гретцель, «если мы сравним этот материал с поликристаллическим кремнием (его используют в большинстве существующих солнечных панелей), то количество перовскита, необходимое для достижения такого высокого уровня эффективности, будет в тысячу раз меньше».

Снижение стоимости электричества – не единственное преимущество инновационного материала: неравномерная структура кристаллов позволяет воспринимать не только прямой, но и рассеянный свет, сохраняя эффективность значительно выше кремниевых аналогов. То есть география потенциального использования солнечных батарей может существенно расшириться.

Выход из лаборатории

У ученых еще есть вопросы, на которые предстоит ответить, прежде чем перейти к промышленному производству, но значительный потенциал технологии уже сегодня заметили ее будущие потребители – энергетические компании. Так, крупнейшая частная энергокомпания России «ЕвроСибЭнерго» выступает индустриальным партнером исследований перовскитных ячеек в МГУ. Компания не только финансирует закупку оборудования, но и предоставляет для проведения полевых тестов ячеек мощности своей действующей Абаканской солнечной электростанции. Генеральный директор «ЕвроСибЭнерго» Вячеслав Соломин надеется, что промышленное использование перовскитов начнется уже в ближайшие годы: «Проект рассчитан на три года. После получения прототипа с заявленными характеристиками и успешного тестирования мы рассмотрим вопрос о дальнейшей коммерциализации образца и подумаем о старте массового производства».

Успешная реализация пилотного проекта позволит предоставить доступ солнечной энергетике регионам, удаленным от генерации. И не только в России. В настоящее время по всему миру около 1,2 млрд человек лишены надежного источника электричества.


Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.


Комментарии отключены - материал старше 3 дней

Читайте также


Покупателя для газовой трубы Украина ищет на Западе

Покупателя для газовой трубы Украина ищет на Западе

Татьяна Ивженко

На энергетические планы способны повлиять итоги выборов-2019

0
2708
Аварийность в электроэнергетике в РФ за последние шесть лет снизилась более чем вдвое

Аварийность в электроэнергетике в РФ за последние шесть лет снизилась более чем вдвое

0
413
Владимир Путин взял ТЭК под личный контроль

Владимир Путин взял ТЭК под личный контроль

Сергей Никаноров

Комиссия по топливно-энергетическому комплексу при президенте – действенный инструмент регулирования ситуации в отрасли

0
1213
Санкционный залп рикошетом заденет американский бизнес

Санкционный залп рикошетом заденет американский бизнес

Ольга Соловьева

В ответ Россия может сорвать космическую программу США

0
2429

Другие новости

Загрузка...
24smi.org