Сонячні панелі, які замінять вікна!

  Вченим з університету Мічігану вдалося розробити сонячні панелі, які мають 50-процентну прозорість, що відкриває перспективу використовувати їх як вікна.

 В основу нового сонячного елемента входить не кремній, як у традиційних аналогах, а органічний пластик.

 Дослідники розробили органічні сонячні елементи за допомогою нового методу, який, як вони запевняють, легко адаптувати для масового виробництва. Зазначається, що лазери, необхідні для травлення мікронних електричних сполук у кремнієвих масштабах, неможливо було використовувати на органічних клітинах. І тоді команда вчених на чолі зі Стівеном Форрестом розробила багатоетапний метод формування патерну відриву, здатний створювати з'єднання мікронного масштабу. Тонкі шматочки візерункового пластику впроваджувалися між органічних і металевих шарів, які потім відокремлювалися, щоб створити ультратонкі електричні з'єднання між осередками.

 Створене інженерами скло має 50-процентну прозорість, що дозволяє використовувати його як матеріал для вікон у житлових приміщеннях, а його ефективність становить рекордні для подібного типу панелей 10%. Термін служби розрахований не менш як на 30 років.

Источник: https://ilenta.com

Ученые МТИ разрабатывают конфигурациями перовскитных солнечных панелей.

 На данный момент времени одной из наиболее приоритетных задач в сфере современной энергетики является вопрос о качественном и концептуальном улучшении так называемых перовскитных солнечных панелей – особого класса солнечных панелей, в основе которых вместо более привычного и стандартного кремния используется перовскит. Перовскит как отдельный класс материалов обладает действительно многообещающими свойствами относительно проводимости электричества и энергии в целом, а также отличается намного более низкой ценой своего производства – и именно поэтому ученые активно занимаются оптимизацией и улучшением проводящих свойств перовскита в сравнении с кремнием.

 

Вот и сегодня стало известно о том, что талантливая команда специалистов по материальному инжинирингу из Массачусетского Технического Института решила как следует заняться вопросом о расширении проводящих свойств и особенностей перовскита в контексте построения новых солнечных панелей – для этого команда использует специально написанный алгоритм искусственного интеллекта, который осуществляет постоянный поиск и тестирование различных комбинаций перовскитных материалов. Пока что результаты носят предварительный характер и сама исследовательская команда отнюдь не спешит делиться своими выводами, однако уже сейчас можно сказать, что их проект несет в себе намного больше положительных и полезных возможностей, чем считалось изначально.

 Основная проблематика сейчас состоит в том, чтобы разработать такой вариант перовскитной матрицы, которая могла бы эффективно сообщать большие объемы электрического заряда в разные его участки, таким образом повышая энерго-эффективность и устойчивость новых солнечных панелей.

 Можно сказать, что у команды исследователей из МТИ уже имеется достаточно солидная исследовательская сравнительная база различных конфигураций и вариантов перовскитных солнечных панелей – однако, в то же время, едва ли на данный момент времени можно говорить о сколь-нибудь окончательной картине исследования. Скорее всего команде исследователей необходимо будет произвести некоторые дополнительные исследовательские этапы и включить в проект некоторые новые экспериментальные соединения.

Источник: 1informer.com

Созданы прозрачные солнечные панели

  Южнокорейские исследователи из Инчхонского национального университета разработали первые в мире полностью прозрачные солнечные панели, которые можно встраивать в окна и смартфоны будущего. О перспективной разработке, которая, впрочем, пока далека от реального применения, пишет портал ScienceDirect.

 

Ученые, группу которых возглавил профессор Джундонг Ким, представили инновационный метод, затрагивающий слой гетероперехода солнечной ячейки. Применив комбинацию полупроводниковых элементов из оксида никеля и диоксида титана, ученые получили полностью прозрачный элемент, способный трансформировать солнечную энергию в электричество. Новый элемент устроен достаточно просто, плюс, он отличается отсутствием вреда для экологии.

 В перспективе новая технология позволит создавать окна и прозрачные конструкции для строительства, которые значительно расширят область применения солнечных панелей. Ученые отмечают, что использовать прозрачные солнечные батареи можно будет даже в смартфонах, что сделает гаджеты более автономными.

 Все бы ничего, но у разработки пока что весьма низкая эффективность преобразования солнечной энергии. Первые прототипы демонстрируют эффективность на уровне двух процентов, чего явно недостаточно для широкого коммерческого применения.

Источник: kurs.com.ua

Эффективность солнечных батарей рекордное значение в 29,15%

 Исследовательская группа Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) опубликовала в журнале Science статью о разработке тандемного солнечного элемента из перовскита и кремния. Его эффективность составила 29,15%, что пока является рекордным значением.

 

Предыдущее рекордное значение было равно 28%. Ученые рассчитывают довести эффективность тандемного солнечного элемента до 30%. Более того, они полагают, что и эта отметка может быть превышена.

 Сейчас основным материалом для солнечных элементов является кремний, а разработки с использованием перовскита (титаната кальция) ведутся параллельно. Ученые считают, что потенциал перовскита еще не раскрыт. Комбинируя оба материала, удалось получить прирост эффективности.

 Немаловажно, что использование перовскита и кремния не увеличивает стоимость солнечных панелей. Что касается долговечности, лабораторный образец размером 1 x 1 см после 300 часов работы сохранил 95% первоначальной эффективности.

источник: hi-tech.ua

Солнечные батареи сэкономят дизельное топливо!

 Экономия топлива - минимум 5-10%

 Швеция не славится солнечными днями и жарким летом. И все же шведский производитель грузовиков Scania считает, что это подходящее место для грузовиков с солнечными батареями. Но почему? Какие преимущества будут иметь солнечные батареи для грузовой отрасли?

 На самом деле легко понять, почему грузовики – идеальные кандидаты для использования солнечной энергии. У них есть огромные прицепы с плоскими стенками. Обычно они используются для рекламы, но также могут использоваться для выработки некоторой мощности, которая может снизить расход топлива. Проблема в том, что грузовики потребляют много энергии, поэтому мы до сих пор не видим электрических грузовиков. Но, может быть, солнечные батареи хоть немного помогут?

 Вот почему Швеция – идеальное место для его проверки: если он работает здесь, он будет работать везде. Шведский перевозчик Ernst Express собирается управлять гибридным грузовиком Scania с 18-метровым прицепом, обтянутым солнечными батареями. Он будет полностью покрыт солнечными батареями, а их площадь составит 140 квадратных метров. По оценкам инженеров, в Швеции такое количество солнечных панелей может производить 14 000 кВт-ч электроэнергии. Но что они могут сделать с грузовиком?

 Инженеры Scania выполнили предварительное моделирование, чтобы оценить, какие выгоды можно получить от использования грузовиков с солнечными панелями в Швеции. Они обнаружили, что возможна 5-10% экономии топлива. Принимая во внимание расход топлива грузовых автомобилей, на это приходится тысячи литров топлива и тонны выбросов CO2. Кроме того, это число будет еще больше в таких местах, как южная Испания, где на 80% больше солнечного света, чем в Швеции. Очевидно, что в основе этой системы будет гибридный грузовик Scania. В нем будут батареи, которые помогут ДВС, когда дела станут тяжелыми и менее эффективными. Но как только эти батареи будут полностью заряжены, солнечные батареи не перестанут работать. Например, когда грузовик стоит на стоянке на ночь или на выходных. Этот исследовательский проект направлен на то, чтобы выяснить, может ли прицеп подавать электричество в сеть, когда батареи грузовика полностью заряжены.

 Эрик Фалькгрим (Eric Falkgrim), руководитель отдела технологий в области проектирования транспортных средств в компании Scania R&D, сказал: «Солнечные элементы ранее использовались на лодках и караванах, но только для питания вспомогательного оборудования, такого как холодильники и плиты, а не реальной трансмиссии».

 Будет интересно посмотреть, к чему приведет этот исследовательский проект. Солнечные батареи, очевидно, дороги, и гибридные грузовики тоже не из дешевых. Однако огромная экономия топлива могла бы компенсировать эти затраты, побуждая автотранспортные компании инвестировать в грузовики с солнечными панелями. Особенно в местах, где больше солнечного света, чем в Швеции.

Источник: https://odnaminyta.com

В Швеции научились собирать и хранить солнечную энергию

 Шведские исследователи создали молекулу, которую можно использовать для эффективного сбора и хранения солнечной энергии.

 О молекуле, решающей проблему хранения энергии солнца, пишет издание "Популярная Механика", ссылающееся на сотрудников Университета Линчепинга.

 Молекула, созданная в результате моделирования на супер-компьютере, может существовать в двух разных формах. "Родительская" форма поглощает солнечную энергию, а "видоизмененная" форма представляет собой более энергоемкий вариант "родительской", и, при этом, является более стабильной. Благодаря такой "двуликости" солнечную энергию можно запасать более эффективно.

 Разработка шведских ученых относится к группе молекул, которые принято называть "молекулярными фото-переключателями". Такие молекулы всегда могут существовать в двух разных формах (изомерах), которые отличаются химической структурой. На структуру фото-переключателей влияет энергия света — то есть, свойства молекулы можно изменить при помощи воздействия солнечной энергией.

 Свойства молекулы сперва были изучены при помощи компьютерного моделирования, а затем ученые смогли подтвердить их в экспериментальных исследованиях. Теперь авторы проекта работают над способами извлечения энергии, запасенной в молекулярных фото-переключателях. Проект открывает большие перспективы в молекулярной электронике и фото-фармакологии.

источник: golos.ua

Солнечная энергия - вечная батарейка почти даром

 Вы когда-нибудь задумывались, что Человечество сжигает сотни миллиардов баррелей нефти, чтобы возобновить это количество у природы уйдет сотни миллионов лет. И только представить, что будет когда мы выкачаем из планеты все её ресурсы. Цены на нефть скачут и выходят из-под контроля, обрушиваются экономики целых стран, обостряются международные конфликты, и все это приводит к социальным беспорядкам. Тем временем над нашими головами уже 4,5 миллиарда лет висит совершенно бесплатный гигантский термоядерный реактор - Солнце.

 Все существующие электростанции мира производят 20 тыс. миллиардов Квт.ч. в год. Столько же можно получить если покрыть солнечными панелями площадь чуть больше 30 тыс. км. кв., это всего 2 сотые процента от всей площади суши Земли. Почему бы прямо сейчас не заставить какую нибудь пустыню солнечными панелями и начать собирать дармовую энергию. Ученые еще в конце 19 го века задумались как получить электроэнергию от Солнца. Солнечные батареи  состоят из набора солнечных элементов фотоэлектрических преобразователей, которые непосредственно превращают солнечную энергию в электрическую, этот процесс называется фото электрическим эффектом. Большинство солнечных элементов производят из кремния, который стоит сравнительно дорого, наибольшее распространение получили три вида фото-электрических преобразователей, из монокристаллической, поликристаллической и аморфного кремния, они отличаются технологией  производства,  что на прямую влияет на их эффективность,  кпд от 10-23%. Самый важный технический параметр солнечной батареи, от которого и зависит экономичность, это её полезная мощность. Она определяется напряжением и выходным током. Эти параметры зависят от интенсивности Солнечного света, падающего на батарею. Однако производство панелей, это по-прежнему космическая технология, в том смысле , что довольно дорогая и трудоёмкая.   Сначала обычный песок диоксид кремния  SiO2 проходят многоступенчатую обработку и очистку от примесей при высокой температуре, от чистоты кремния напрямую зависит эффективность батареи. После очистки твердый кремень помещают в тигель и 45 часов плавят при температуре 1500 градусов Цельсия. На выходе получаются заготовки строго упорядоченной структурой, после их разрезают на пластинки толщиной 2-3 человеческих волоса и собирают солнечные панели. Процесс дороговат и закрывать тепловые и нефтяные вышки  не торопятся.   Но тут работает правило Свенсена, что цена с каждым годом при удвоении производства будет снижаться. И тенденция к удешевлению действительно есть, в прошлом веке 80-х годах один ватт стоил 70 долларов, сейчас это несколько центов, уже есть намного дешёвые технологии производства, как печатание газет. Порошок из минерала Перовскита наносится специальным принтером на любую поверхность и делает из неё фотоэлементы, но пока эффективность очень мала и не большой срок службы. Учёные работают на совместимость долговечности кремния и дешевизной перовскита.  Аналитики прогнозируют увеличение производства солнечной энергии на 40% в год. Развитые страны уже взяли курс на избавление от ископаемых ресурсов, заменяя альтернативной энергией. Европейский союз планирует построить футуристическую станцию в Тунисе 4,5 Гвт. Энергии, которые по подводным кабелям переправят на Мальту, Италию и Францию.