Вчені створили найефективнішу сонячну панель у світі: в 30 разів менше, в 1,5 рази продуктивніше

19 Мая, 2016, 18:00

24392

австралійські інженери створили сонячну панель, яка в півтора рази перевершує по ККД найкращі аналоги світу. Крім підвищеної ефективності, винахід відрізняється невеликим розміром, що істотно здешевлює його виробництво. Подібних результатів інженери не очікували досягти в найближчі кілька десятиліть.

Звичайна сонячна панель здатна перетворити приблизно 14-20% енергії, яку поглинає, в електрику. Рекорд ефективності в 24% утримувала велика батарея площею 800 кв.см., випущена американською компанією. Нова ж модель сонячної панелі може перетворювати 34,5% сонячної енергії в електрику. При цьому її площа складає всього 28 кв.см.

Марк Ківерс, University of New South Wales

Нові фотоелектричні елементи відрізняються не тільки більшою продуктивністю, але набагато меншим розміром - головний фактор, що дозволяє здешевити сонячну енергію. «Цей обнадійливий результат показує, що головні досягнення в дослідженні фотоелектричної енергії для підвищення ефективності сонячних батарей до сих пір попереду», - сказав один з винахідників Марк Ківерс, з Університету Нового Південного Уельсу в Сіднеї (University of New South Wales).

«Витяг максимальної кількості енергії з кожного променя сонячного світла критично важливо для зниження її вартості, адже це знизить обсяг необхідних інвестицій і окупність доставки», - додав інженер.

Команда з університету Нового Південного Уельсу вже встановлювала рекорд перетворення сонячної енергії в 2014 році. Тоді вчені досягли 40% ефективності, використавши дзеркала для концентрації сонячних променів. Однак новий їх рекорд більш вражаючий, тому що не пов'язаний з якою-небудь концентрацією.

«Останні дослідження німецького наукового центру Agora Energiewende ставили перед собою мету домогтися 35-відсоткової ефективності батарей лише до 2050 року. Йдеться про звичайні панелях на дахах будинків, які використовують неконцентрований сонячне світло. Так що прогрес в ефективності сонячних батарей відбувається швидше, ніж очікували багато експертів », - сказав один з розробників Мартін Грін.

Нова панель розділяє вхідний сонячне світло на чотири діапазони. Інфрачервоний діапазон світла відбивається назад в кремнієву частина, а інші три діапазону направляються в три шари, з яких зроблена нова сонячна панель: індій-галій-фосфід (indium-gallium-phosphide); індій-галій-арсенід (indium-gallium-arsenide); і германій (germanium).

Сонячне світло проходить через кожен з цих шарів-розподільників, і кожен з них отримує енергію на найбільш ефективною довжиною хвилі. Будь-який невикористаний світло переходить до наступного і наступного шару - таким чином, вичавлюється максимум енергії з кожного окремого променя.

Правда, є у цих чотирирівневої сонячних батарей і недоліки, через які вони ще довго не з'являться на дахах будинків. Їх складніше і дорожче обслуговувати, ніж стандартні сонячні панелі.

Однак цей тип панелей ідеально підходить для сонячних електростанцій, які використовують дзеркала для концентрації сонячного світла, а потім перетворюють його в електрику, часто під впливом тепла. Їх зможе вільно використовувати, наприклад, гігантська Марокканська сонячна електростанція або великі електростанції в Швеції і в Австралії.

Зараз команда працює над масштабуванням свого винаходу, щоб перевірити, яких результатів воно зможе досягти при поверхні в 800 кв.см., як попередні рекордсмени.

Теоретичні рамки ефективності чотиришаровій сонячної панелі - 53%. Це означає, що навіть крихітна нова панель команди UNSW вже досягла двох третин можливого.

Новий рекорд ефективності в 34,5% підтвердила Національна лабораторія поновлюваних джерел енергії США, і зараз вчені очікують рецензування їх досягнення.

Нагадаємо, AIN.UA писав і про попередньому рекорд - ефективних сонячних батареях від Ілона Маска .

Помітили помилку? Виділіть її та натисніть Ctrl + Enter, щоб повідомити нам.