1991 metais Vokietijoje, Bavarijos sostinėje Miunchene, atidaryta paroda INTERSOLAR EUROPE. Šioje parodoje pirmaujantys saulės energijos sistemų gamintojai pristatė savo naujausius pasiekimus.
Šios parodos organizatorių sumanyta Freiburg Wirtschaft Touristik und Messe GmbH & Co. KG – ši tarptautinė paroda buvo visiškai skirta fotovoltinių saulės elementų panaudojimui įvairiose srityse, taip pat saulės šilumos tiekimo komponentams. Paroda iškart patraukė daugelio pasaulio šalių specialistų dėmesį. Tai puikiai pavyko, todėl organizatoriai nusprendė jį paversti tradiciniu ir surengti kasmet.
Gegužės-birželio mėnesiais vykstanti paroda pritraukia didžiausių gamybos įmonių vadovus, taip pat įvairaus tipo saulės energijos produktus naudojančias įmones, kūrėjus, inžinierius, šioje srityje dirbančius mokslininkus.
Kiekvienas nori susipažinti su naujomis idėjomis, naujausiomis technologijomis saulės energijos panaudojimo srityje. Ekspertai keičiasi patirtimi, pristato naujausius pasiekimus. Parodų salėse galima pamatyti miniatiūrinius įkroviklius ir galingiausias saulės baterijas, permatomą saulės televizorių ir saulės namą, įvairius įrenginius, įrenginius, mašinas, kurios veikia tik saulės energija.
Ši paroda nėra skirta plačiajai visuomenei, o skirta išskirtinai profesionalams. Jos vietose vyksta seminarai ir konferencijos specialistams, dirbantiems fotovoltinės, energijos kaupimo sistemų, atsinaujinančių šildymo technologijų srityse. Atskiri paviljonai yra skirti įdomiausiems įvykiams pristatyti.
Pastarosiose dviejose parodose Kinijos ir Pietų Korėjos saulės modulių gamintojai pristatė naujausius savo gaminius – plokštes, kurių galia viršija 300 vatų.
Saulės baterija LG 315 N1C-G4 NeON™ 2
Jau iš paties šio Pietų Korėjos kompanijos LG saulės modulio pavadinimo išplaukia, kad deklaruojama šio modulio galia yra 315 vatų. LG labai svarbu patekti į alternatyvios energijos rinką ne tik kaip vienai iš gamintojų, bet ir kaip vienai pirmaujančių fotovoltinių sistemų gamintojų.
Todėl gaminių kokybės užtikrinimas yra vienas pagrindinių įmonės prioritetų. Saulės baterijos projektuojamos ir gaminamos naudojant pažangiausius technologinius procesus.
O fotokonverteriai, sudarantys šią saulės bateriją, yra pagaminti aukščiausios kokybės ir efektyvumo.
Ląstelės pagamintos monokristalinio silicio pagrindu, naudojant specialią dvipusę technologiją. Dėl savo savybių šios ląstelės gali perduoti saulės spindulius, kurie, atsispindėdami nuo specialios dangos, esančios ląstelės gale, prisideda prie elektros srovės generavimo padidėjimo. Tai reiškia, kad kiekviena ląstelė gali generuoti elektros srovę iš abiejų pusių, taip padidindama modulio galią.
LG 315 N1C-G4 NeON™ modulis 2. Priekinė pusė
Prieš surenkant modulį, kiekviena plokštė kruopščiai patikrinama, kad būtų griežtai laikomasi matmenų (tikslumas iki mikrometro) ir aptikti galimi mechaniniai pažeidimai. Po patikrinimo pasirinktos ląstelės pereina kitą paruošimo etapą. Siekiant sumažinti saulės šviesos atspindį, ląstelės yra ėsdintos šarminiu skysčiu. Ląstelės yra laminuotos iš priekinės pusės su trijų sluoksnių EVA (etileno vinilacetato) danga ir specialia atspindinčia plėvele gale.
LG 315 N1C-G4 NeON™ modulis 2. Nugarėlė
Tada surinktas modulis yra įkapsuliuojamas, kad apsaugotų ląsteles nuo drėgmės prasiskverbimo, o po to jis padengiamas trijų milimetrų neatspindinčiu smūgiams atspariu stiklu. Modulio rėmas pagamintas iš anoduoto aliuminio profilio. Galinėje pusėje sumontuota daugiafunkcė jungiamoji dėžutė su aplinkkelio diodais.
Daugiafunkcinė jungiamoji dėžutė
Dėl šios gamybos technologijos LG NeON™ 2 moduliai turi būdingą juodą spalvą, todėl jie yra patrauklūs estetiniu požiūriu.
Nominali galia 315 vatai.
Efektyvumas 19,2 %
N tipo
Matmenys (PxPxT) 1640x1000x40 mm
Svoris 17,0 ± 0,5 kg
Jungties tipas MC-4
Apsaugos klasė IP67
Modulio kaina yra 30 000 rublių
Saulės baterija BenQ SunForte 333 PM096B00
2001 m. Taivane, Hsinchu mieste, susijungė dvi didelės Kinijos įmonės, dirbančios fotoelektros srityje. Naujoji asociacija buvo pavadinta „BenQ Solar“. Ši jungtinė įmonė iš karto apie save paskelbė pasaulinėse rinkose išleidusi aukštos kokybės, didelės galios helio modulius.
Tvirta mokslinių tyrimų bazė ir aukštųjų technologijų gamybos įrenginiai leidžia įmonei nuolat tobulinti savo produkciją diegiant pažangiausias technologijas. Nuo 2013 metų įmonė pradėjo gaminti helio modulius, naudodama vadinamąją „back-contact“ technologiją.
Šios technologijos naudojimas leido žymiai padidinti saulės elementų galią ir sumažinti jų dydį. Tuo pačiu metu buvo padidintas produktų efektyvumas.
Saulės baterija SunForte PM096B00
„SunForte PM096B00“ modulis yra galingiausias iki šiol „BenQ Solar“ prieinamas modulis. Jis pagamintas naudojant atvirkštinio kontakto technologiją, kuri leido gauti 333 vatų išėjimo galią, o patvirtintas 20,4% efektyvumas.
Palyginti su tradiciniais vienodų gabaritų moduliais, šios saulės baterijos pagamina žymiai daugiau elektros energijos, o tai leidžia sumažinti modulių skaičių ir jų plotą. Galios nuostoliai yra 5% per 5 metus, 13% per 25 metus.
Plotas, kurį užima įprasti 4410 vatų namų elektrinės akumuliatoriai
Plotas, kurį užima SunForte PM096B00 akumuliatoriai, skirti 5940 vatų namų elektrinei
Moduliai yra sertifikuoti pagal IEC / EN 61215, IEC / EN 61730 ir UL 1703.
Modulio ląstelės laminuotos trijų sluoksnių EVA plėvelės danga, pats modulis apsaugotas grūdintas smūgiams atsparus stiklas su neatspindinčia danga, 3,2 mm storio. Galinėje modulio pusėje yra daugiafunkcinė jungiamoji dėžutė su apėjimo diodais ir jungiamaisiais laidais. Modulis yra uždengtas juodu anoduoto aliuminio profiliu.
Pagrindinės modulio charakteristikos.
Nominali galia 333 vatai.
Efektyvumas 20,4 %
Ląstelių skaičius 96 (8x12) vnt
Medžiaga Monokristalinis silicis
Celės tipas Didelis efektyvumas su galiniais laidininkais
Matmenys (PxPxT) 1559x1046x46 mm
Svoris 18,6
TE jungčių tipas, suderinamas su MC-4
Apsaugos klasė IP67
Modulio kaina yra 34 000 rublių.
Saulės elementas NeON™ 2 BiFacial
Tikrasis 2016 m. Miuncheno INTERSOLAR EUROPE parodos akcentas buvo Pietų Korėjos bendrovės LG NeON ™ 2 BiFacial helio plokštė, kuri kasmet čia pristato naujausius pasiekimus. O pastaraisiais metais šie nauji gaminiai pelnė aukščiausius parodos apdovanojimus. 2016-ieji nebuvo išimtis. NeON™ 2 BiFacial dvipusis helio modulis pelnytai gavo dar vieną apdovanojimą.
LG NeON™ 2 BiFacial helio baterija
Iki šiol tai yra galingiausias modulis, kurio efektyvumas padidėjo. Jo skaidrūs fotoelementai surenka ne tik šviesą, krintantį iš priekinės pusės, bet ir atspindėtą šviesą, krintantį ant galinės elementų pusės.
„LG Regular Cell“ ir „NeON™ 2 BiFacial Cell“.
Šios saulės baterijos priekinė pusė optimaliomis sąlygomis generuoja 310 vatų elektros srovę. Galinė skydelio dalis sukuria papildomus 30% priekinio skydelio galios. Patvirtinta maksimali modulio galia 400 vatų! Nominali galia ne mažesnė kaip 375 vatai.
Be to, NeON™ 2 BiFacial modulyje naudojama naujausia LG technologija, vadinama Cello Technology™. Ši technologija leido nukreipti laidžius kelius. Sukurtos elektros keliai į modulio išvestį buvo paskirstyti per 12 plonų laidininkų, o tai sumažina galios nuostolius, palyginti su tradicinėmis grandinėmis.
Naujos technologijos iš LG
Pagrindinės modulio charakteristikos.
Nominali galia 375 vatai.
Maksimali galia 400 vatų.
Vardinės galios nuokrypis 0 / + 3 %
Efektyvumas 19,6 %
Ląstelių skaičius 60 (6x10) vnt
Medžiaga Monokristalinis silicis
Jungties tipas MC-4
Apsaugos klasė IP67
Saulės baterija NeON™ 2 BiFacial parodoje INTERSOLAR EUROPE 2016
2017 m. gegužės 31 – birželio 2 dienomis Miunchene vyks kita INTERSOLAR EUROPE paroda. Ir neabejotina, kad ant jo atsiras naujų daiktų ir kur kas didesnės galios saulės modulių. Mokslas nestovi vietoje.
Iš esmės naujas saulės elementas, sukurtas NUST MISIS laboratorijoje, vadovaujant kviestiniam Teksaso universiteto profesoriui Anvarui Zakhidovui, kainuos tris kartus pigiau nei geriausi silicio analogai. O masinės gamybos atveju skirtumas bus 4-6 kartus. Tai žada tikrą proveržį saulės energijos srityje.
Tačiau šiandien ji jau sparčiai vystosi, o planai apskritai yra grandioziniai. Taigi Europa ketina iki 2020 metų Saulės indėlį į bendrą elektros suvartojimą padidinti iki 25 procentų, o iki 2040 metų – iki 40 procentų. JAV turi ne mažiau ambicingų planų: iki 2020 metų šalyje saulės energijos gamyba turėtų siekti 25 proc.
Žodžiu, pirmaujančios šalys lažinasi už Saulę. Tiesa, su viena išlyga: nors tam reikia rimtos valstybės paramos. Jai sudaromos palankiausios sąlygos intensyviam vystymuisi.
Tačiau aukšta kaina, palyginti su tradiciniais energijos šaltiniais, nėra vienintelis neigiamas saulės vatas. Pati silicio, iš kurio gaminami saulės elementai, gamyba sukuria daug problemų. Jis toksiškas, brangus ir reikalauja daug energijos. Be to, tokias baterijas nepatogu naudoti: jos kietos, sunkios ir trapios, o montavimui reikalingi specialūs varpeliai ir švilpukai. Žodžiu, su jais daug šurmulio. Visai kitas reikalas – baterija yra lanksti. Jį galima valcuoti ant bet kokio lenkto paviršiaus. Kas iš karto išplečia taikymo sritį. Būtent šiuos saulės elementus pirmą kartą Rusijoje sukūrė MISIS mokslininkai ir inžinieriai.
Juose visiškai nėra silicio, o tai leido akumuliatoriui suteikti reikiamo lankstumo“, – aiškina laboratorijos darbuotoja Danila Saranin. „Tai medžiagos, vadinamos perovskitu, ir puslaidininkių polimerų tandemas. Skirtingai nuo brangaus silicio, perovskitas kainuoja centą. Tačiau pagrindinis tokio tandemo pranašumas yra net ne tai. Silicio akumuliatoriaus gamybos technologija yra labai sudėtinga, todėl jai reikalingas gilus vakuumas ir brangi įranga. Ir mūsų metodas yra daug paprastesnis ir pigesnis. Tiesą sakant, saulės elementus galima spausdinti ant paprastų įrenginių.
Perovskito elektronikos pradžią davė japonai, pirmą kartą sukūrę saulės tandemą, kurio efektyvumas siekia 3,9 proc. Pasaulis iš karto įvertino perspektyvas, į lenktynes stojo daug pirmaujančių užsienio laboratorijų, o dabar efektyvumas jau siekia 21,3 proc. Bet jei siliciui šis skaičius yra beveik arti savo galimybių ribos, kurios negali įveikti fizikos dėsniai, tai saulės tandemas gali daugiau. Faktas yra tas, kad silicis surenka tik nedidelę matomo saulės spektro dalį ir beveik visą tandemą. Čia ir slypi augimo perspektyvos.
Be to, mes ketiname toliau didinti efektyvumą dėl kitų mūsų praktinių žinių“, – sako Saraninas. – Paprasčiau tariant, esmė tokia. Mūsų elementas susideda iš aštuonių sluoksnių, tai yra, atrodo kaip sumuštinis. Kodėl tiek daug? Šviesa ne iš karto virsta elektros srove, tam ji turi pereiti keletą transformacijų kaskadų. Taigi mūsų konkurentai visus šiuos sluoksnius jungia nuosekliai, plius ar minus. Pasiūlėme kitą variantą – jungti lygiagrečiai, plius prie pliuso, minusas prie minuso. Eksperimentai parodė, kad tai leidžia žymiai padidinti efektyvumą.
Las Vegase vykusioje „Solar Power International“ (SPI) 2017 konferencijoje, kurios pagrindinė tema – jos gamybos technologijos, buvo pristatyta daugybė naujausių šios srities pasiekimų. Renginyje dalyvavo žurnalistė Electrek Johnas Fitzgeraldas Weaveris ir pasidalijo įspūdžiais apie tai, ką pamatė:
„Natūralu, kad daugiausiai dėmesio sulaukė itin efektyvūs ir dvipusės baterijos tačiau buvo ir kitų sprendimų, kurie buvo giriami dėl naujoviško požiūrio, kuriuos verta paminėti. Tarp jų yra pusės plokštės, saulės plytelės ir apsauginės dangos, bet pirmiausia.
Ir pirmoji eilėje yra Hantiles stogo čerpė iš Hanergy. Išvaizda Hantiles yra plytelė, bet ne paprasta, o su įmontuotais fotoelementais. Gaminio gamybos procesas susideda iš plonų ir lanksčių saulės elementų įdėjimo į skaidrias stiklo kapsules, kurios atitinka plytelių formą. Bendrovės teigimu, efektyvumo koeficientas pirmajame gamybos etape siekia 16,5%, o iki metų pabaigos ketinama jį padidinti iki 17,5%. Ir jei po visų bandymų Hantiles bus patvirtintas naudoti kaip statybinė medžiaga, jas tikrai naudos daug žmonių.
Toliau daugiausia dėmesio skirsime šynoms. Saulės kolektorių atveju tai yra vertikalios metalinės stygos, esančios skydelio priekyje. Kaip ir kitų tipų autobusuose, šis taip pat naudojamas elektrai perduoti. Keista, kad saulės energijos srityje jie aktyviai naudojami efektyvumui didinti, nuolat didinant padangų skaičių viename elemente. Taip yra todėl, kad apskrita plonos vielos dalis praleidžia daugiau šviesos nei plati ir plokščia juostelė. Pavyzdžiui, modelis su keturiomis padangomis yra 0,76% efektyvesnis nei trys, o penkios padangos yra 1,13% efektyvesnis nei keturios ir pan. Iš pateiktų variantų labiausiai išsiskyrė LG Neon, kur jų yra dvylika.
Kitas įdomus sprendimas buvo pusės ląstelių fotoelementai. Taip, šiandien tai yra laikoma inovacija. Šiek tiek aukščiau jau sužinojome, kad dėl šynų akumuliatoriaus efektyvumą galima padidinti daugiau nei 1%, o pusės plokštės su keturiomis šynomis yra efektyvesnės nei pilno dydžio plokštės su trimis šynomis 3,59%. Žemiau esančioje nuotraukoje parodytos tokios saulės baterijos, kurias gamina Hanwha-Q Cells.
Ir galiausiai, saulės baterijos su apsaugine danga yra naujausios naujovės. Laikui bėgant visi lauke esantys daiktai pasidengia nešvarumais, kuriuos būtina nuvalyti, o dulkėtose vietose saulės baterijų našumas dėl nešvarių nuosėdų gali sumažėti 10% ir daugiau. Todėl DSM pasiūlė įdomų sprendimą – fotoelementus su apsaugine danga. Dizainas žada padidinti bendrą plokštės efektyvumą 3% dviem sluoksniais, iš kurių vienas apsaugo nuo užteršimo, o kitas yra antirefleksinis.
Prieš dvidešimt metų elektra iš saulės energijos mums atrodė kaip fantazija. Tačiau jau šiandien nieko nenustebinsi.
Europos šalių gyventojai jau seniai suprato visus saulės energijos privalumus, o dabar apšviečia gatves, šildo namus, krauna įvairius prietaisus ir t.t. Šioje apžvalgoje pagrindinis dėmesys bus skiriamas naujos kartos saulės kolektoriams, skirtiems palengvinti mūsų gyvenimą ir tausoti aplinką.
SB tipai
Saulės baterijos veikimo principas. (Spustelėkite norėdami padidinti) Šiandien yra daugiau nei dešimt saulės įrenginių tipų, kurie naudojami tam tikroje pramonės šakoje. Kiekvienas tipas turi savo ypatybes ir veikimo ypatybes.
Silicio saulės elementų veikimo principas: saulės šviesa patenka į silicio (silicio-vandenilio) plokštę. Savo ruožtu plokštės medžiaga keičia elektronų orbitų kryptį, po kurios keitikliai duoda elektros srovę.
Šiuos įrenginius galima grubiai suskirstyti į keturis tipus. Žemiau mes juos apsvarstysime išsamiau.
Monokristalinės plokštės
Monokristalinis SB Skirtumas tarp šių keitiklių yra tas, kad šviesai jautrūs elementai yra nukreipti tik viena kryptimi.
Tai leidžia pasiekti didžiausią efektyvumą - iki 26%. Tačiau tuo pačiu metu skydas visada turi būti nukreiptas į šviesos šaltinį (Saulę), kitaip žymiai sumažėja atatrankos galia.
Kitaip tariant, tokia panelė yra gera tik saulėtu oru. Vakare ir debesuotą dieną tokios plokštės suteikia šiek tiek energijos. Tokia baterija bus optimali pietiniams mūsų šalies regionams.
Polikristalinės saulės baterijos
Polikristalinis SB Saulės kolektorių plokštėse yra skirtingomis kryptimis nukreiptų silicio kristalų, o tai duoda santykinai žemą efektyvumą (16-18%).
Tačiau pagrindinis šio tipo saulės baterijų privalumas yra puikus efektyvumas esant prastai ir išsklaidytai šviesai. Tokia baterija vis tiek maitins baterijas debesuotu oru.
Amorfinės plokštės
Amorfinis SB Amorfinės plokštelės gaunamos purškiant silicį ir priemaišas vakuume. Ant patvaraus specialios folijos sluoksnio užtepamas silicio sluoksnis. Tokių prietaisų efektyvumas yra gana mažas, ne didesnis kaip 8-9%.
Mažas „atsitraukimas“ paaiškinamas tuo, kad veikiant saulės spinduliams plonas silicio sluoksnis išdega.
Praktika rodo, kad po dviejų-trijų mėnesių aktyvaus amorfinio saulės baterijos veikimo efektyvumas sumažėja 12-16%, priklausomai nuo gamintojo. Tokių plokščių tarnavimo laikas yra ne daugiau kaip treji metai.
Jų pranašumas yra maža kaina ir galimybė paversti energiją net lietingu oru ir rūke.
Hibridinės saulės baterijos
Hibridinis SB Tokių blokelių ypatumas yra tas, kad jie sujungia amorfinį silicį ir pavienius kristalus. Pagal parametrus plokštės yra panašios į polikristalinius analogus.
Tokių keitiklių ypatumas yra geriausias saulės energijos konvertavimas išsklaidytos šviesos sąlygomis.
Polimerinės baterijos
Polymer SB Daugelis vartotojų mano, kad tai yra perspektyvi alternatyva šiandieninėms silicio plokštėms. Tai plėvelė, susidedanti iš polimerinio purškimo, aliuminio laidininkų ir apsauginio sluoksnio.
Jo ypatumas – lengvas, patogiai lankstosi, sukasi ir nelūžta. Tokios baterijos efektyvumas siekia tik 4-6%, tačiau dėl mažos kainos ir patogaus naudojimo tokio tipo saulės baterijos yra itin populiarios.
Eksperto patarimas: norėdami sutaupyti laiko, nervų ir pinigų, įsigykite saulės energijos įrangą specializuotose parduotuvėse ir patikimose svetainėse.
Nauji įvykiai
Technologijos sparčiai vystosi kiekvieną dieną, o saulės modelių gamyba nestovi vietoje. Kviečiame susipažinti su naujausiomis saulės sistemų rinkos naujovėmis.
Saulės stogo čerpės
Saulės čerpės Kad nesugadintumėte namo stogo estetikos ir tuo pačiu gautumėte nemokamos saulės energijos, galite apsvarstyti galimybę įsigyti saulės skiedrų. Šią apdailos medžiagą sudaro gana tvirtas korpusas ir įmontuoti fotoelementai.
Stogo danga sukuria pakankamai energijos, kurią galima panaudoti buitinėje aplinkoje. Naudodami tokią medžiagą-įrangą, galite maitinti atskirą tam skirtą elektros tinklą arba elektrą įjungti į bendrą tinklą.
Bet kuriuo atveju sumažėja bendros energijos sąnaudos.
Saulės čerpių gamybos lyderė yra įmonė iš Rusijos – „Innovatix“. Jau daugiau nei dešimtmetį ji prekiauja aukštos kokybės vidaus apdailos medžiagomis su integruotais fotoelementais.
Įdomu tai, kad tokias vantas net iš arti sunku atskirti nuo įprastos stogo dangos medžiagos.
Saulės stogo čerpių privalumai:
- Puslaidininkinės medžiagos, naudojamos saulės elementams prijungti, sumažėjo 4 kartus.
- Naujoviška saulės fokusavimo sistema tiekia 5 kartus daugiau energijos.
- Vidutinė saulės čerpių eksploatavimo trukmė yra 20 metų.
- Palyginti mažas čerpių svoris neturi neigiamo spaudimo stogui.
- Saulės stogo čerpės stiprumas leidžia jas naudoti bet kokiomis oro sąlygomis. Vanduo lengvai atlaiko krušą ir kitus kritulius.
- Tvirtinimo elementų paprastumas leidžia patikimai sumontuoti plyteles per trumpiausią įmanomą laiką.
Saulės langas
Saulės langas Vos prieš trejus metus saulės energijos technologijų rinkoje pasirodė naujas amerikiečių dizainerių kūrinys iš Pythagorus Solar Windows. Naujovės esmė – lango stiklą naudoti kaip saulės kolektorių.
Tokios plokštės pilnai naudojamos Europos miestų aukštybiniuose pastatuose. Tai leidžia žymiai sutaupyti energijos.
Saulės langų technologija – tai saulės elementų naudojimas silicio juostelių pavidalu, įterptų tarp stiklų. Be to, kad langai gamins papildomą elektros energiją, be to, langas apsaugos patalpą nuo perkaitimo, sulaikančios saulės spindulius. Išoriškai saulės langai yra panašūs į įprastas žaliuzes.
Kitas saulės langų gamintojas „Solaris Plus“ siūlo naudoti specialų stiklą, apdorotą specialia silicio danga. Juostelės saulės spindulius pavers elektra, kuri maitina akumuliatorių per permatomus laidininkus.
Hibridiniai fotoelementai
2015 metais amerikiečių dizaineriai sukūrė hibridinius fotovoltinius elementus, kurie paverčia elektros energiją ne tik nuo saulės šviesos, bet ir šilumos. Dizaino esmė – panaudoti silicio saulės elementai ir PEDOT polimerinė plėvelė.
Fotoelementas tvirtinamas piroelektrine plėvele ir prijungiamas prie termoelektrinės įrangos, galinčios šilumą paversti elektros srove.
Naujosios hibridinės technologijos bandymai parodė, kad naujoji šiluminė plėvelė gali pagaminti 10 kartų daugiau elektros energijos nei standartinė saulės baterija.
Biologinės energijos sistemos
Kembridžo universiteto specialistų atlikti tyrimai kol kas nedavė konkrečių rezultatų kuriant naujos kartos saulės sistemas, konvertuojančias biologinę energiją (fotosintezę). Naujausi rezultatai parodė, kad efektyvumas yra mažesnis nei 0,4%.
Tačiau plėtra nesustoja, o mokslininkai žada, kad artimiausiu metu energijos jie gaus iš biologinių saulės sistemų.
Akumuliatoriaus parinktys yra įspūdingos:
- Dienos šviesos lempa, maitinama įprastų miško samanų.
- Elektrinės didelių lapų pavidalu.
- Augalų plokštės naudojimui namuose.
- Augalų stiebai, iš kurių bus gaminama elektra ir daug daugiau.
Tikimės, kad artimiausiu metu naujos kartos saulės sistemos bus išnaudotos maksimaliai. Tai leis aprūpinti elektra kiekvienus planetos namus nekenkiant aplinkai.
Žiūrėkite vaizdo įrašą apie naujos kartos saulės baterijas:
Praėjo 60 metų nuo tada, kai ant Amerikos ir Sovietų Sąjungos palydovų išorinės dangos buvo sumontuotos pirmosios saulės baterijos. Nuo tada technologijos šoktelėjo į priekį. Saulės energija naudojama ne tik kosminiams objektams, bet ir gyvenamiesiems pastatams aprūpinti elektra. Yra daug būdų, kaip užfiksuoti ir apdoroti saulės šviesą. Iš įprastų išsiskiria hibridinė saulės baterija.
Silicis (Si) yra medžiaga, kuri buvo panaudota kuriant pirmąsias saulės šviesos energiją apdorojančias struktūras.
Ilgą laiką buvo trys tokių baterijų tipai:
- (pagaminta iš sveikų kristalų). Turi aukščiausią, bet negali užfiksuoti išsklaidytos šviesos;
- Polikristalinis (pagamintas iš kristalų, nukreiptų į skirtingas puses), galintis užfiksuoti net išsklaidytą šviesą.
- Amorfinis- mažo efektyvumo, kuris gali būti montuojamas ant bet kokios konfigūracijos paviršiaus.
Silicio pagrindu pagamintos hibridinės saulės baterijos sujungia amorfinį silicį ir monokristalus. Šios plokštės yra veiksmingos prasto apšvietimo sąlygomis ir gali tarnauti ilgiau nei standartiniai amorfiniai įrenginiai.
Perovskito pagrindu
Vienas iš efektyviausių ir nebrangiausių būdų saulės šviesą paversti elektra yra perovskito naudojimas. Ši medžiaga pirmą kartą buvo aptikta Uralo kalnuose XX amžiuje. Jie atkreipė į jį dėmesį dėl ypatingos puslaidininkiams būdingos kristalinės gardelės. Jau dabar teigiama, kad perovskito pagrindu pagaminti įrenginiai yra naujos kartos saulės baterijos.
Norint sukurti tokią bateriją, reikia plono laidžios medžiagos sluoksnio ir polimerinio pagrindo. Rezultatas – lanksti permatoma plokštė, kurią galima naudoti ne tik kaip stacionarią bateriją, bet ir, pavyzdžiui, kaip medžiagą stiklui. Jis ne tik gaudys šviesą, bet ir apsaugos kambarį nuo perkaitimo.
Vienintelė priežastis, kodėl hibridinė perovskito saulės baterija dar neužkariavo pasaulio, yra jos mažesnis efektyvumas, palyginti su siliciu. Tačiau, kaip rodo kai kurie tyrimai, efektyvumą galima pagerinti naudojant tinkamą polimerą. Pavyzdžiui, Šveicarijos fizikai pristatė FDT – nebrangią medžiagą, galinčią pagerinti perovskito baterijų veikimą.
Kitas sėkmingas vystymasis yra perovskito ir silicio derinys. Naudojant šią techniką galima pagaminti prietaisus, kurie efektyviai fiksuoja ir apdoroja UV spindulius. Šie įrenginiai gali būti lankstūs ir (arba) permatomi. Tai reiškia, kad jie gali būti naudojami ne tik kaip stacionarūs energijos šaltiniai, bet ir, pavyzdžiui, nešiojamai įrangai.
Iš pentaceno ir švino sulfido
2012 m. žymūs fizikai Neilas Grenhamas ir seras Richardas Friendas pasiūlė naują hibridinio akumuliatoriaus versiją. Jis skiriasi nuo anksčiau išrastų savo gebėjimu konvertuoti visus UV spindulių spektrus ir dideliu efektyvumu. Šių baterijų vidinis kvantinis efektyvumas yra 50%.
Pateikta hibridinė saulės baterija sudaryta iš neorganinio junginio (PbS, švino sulfido) ir policiklinio aromatinio angliavandenilio (pentaceno). Šiame pluošte PbS užfiksuoja raudoną spektro dalį, o pentacenas – mėlyną, labiau prisotintą energijos. Dėl sluoksnių sąveikos kiekvienam sugautam mėlynam fotonui tenka du elektronai. Taigi šios naujovės efektyvumas yra dvigubai didesnis nei kitų panašių įrenginių (dažniausiai viename fotone yra vienas elektronas).
Du išradimo trūkumai yra abejotinas jo nekenksmingumas aplinkai ir galimas trapumas. Pentacenas priklauso junginių, galinčių sukelti įvairias mutacijas, grupei ir yra stiprūs kancerogenai.
Lengviausia šį angliavandenilį pasigaminti iš benzeno, kuris yra naftos darinys, kurio atsargos mūsų planetoje nėra begalinės.
Paprasčiausiai paaiškinamas trapumas: pentacenas linkęs pernelyg oksiduotis, kai yra veikiamas deguonies ultravioletinių spindulių sąlygomis. Kas iš tikrųjų atsitiks tokios baterijos veikimo metu. Taigi kyla abejonių dėl praktinio šios plėtros panaudojimo.
Mokslas nestovi vietoje, kasdien džiugindamas žmoniją naujausiais pasiekimais vienoje ar kitoje srityje. Tad galima tikėtis, kad anksčiau ar vėliau atsiras pakankamai efektyvi saulės baterija, kuri bus ir ilgaamžė, ir draugiška aplinkai.
