Новые технологии в солнечной энергии

Главный источник энергии для всего живого на Земле – Солнце. Именно на этом в последнее время делают акцент разработчики инноваций в сфере энергетики. Применение солнечной энергии находит новые сферы с каждым днём, поэтому актуальность таких разработок постоянно повышается.

Энергетика, медицина, автомобилестроение, обустройство жилых и офисных помещений, осветительная техника – все области, в которых задействованы разработки, связанные с потреблением солнечной энергии, сложно перечислить. Свои новинки компании-разработчики представляют на разнообразных конференциях, эксповыставках и научных семинарах.

Кровельная плитка на фотоэлементах

Разработан новый многофункциональный кровельный материал, который обладает всеми необходимыми качествами для герметичной кровли крыш и сочетает в себе встроенные фотоэлементы.

Черепица со втроенными солнечными батареями

Подобная черепица оснащена капсулами из прозрачного прочного стекла, в которых размещаются ультратонкие солнечные батареи, с точностью повторяющие форму наружной поверхности черепицы. Коэффициент эффективности такой кровельной плитки очень высокий – до 17,5%, что является впечатляющим значением с области данного типа батарей.

В зависимости от площади крыши такая кровля может решить все энергетические проблемы частного дома. Строительные компании уже заинтересовались этой новинкой, поэтому в скором будущем можно ожидать быстрого распространения фотоэлектрической плитки в строительстве многих объектов.

Двухсторонние батареи

Настоящий фурор произвела совместная идея германских и сингапурских учёных, представивших двухсторонний солнечный модуль. Новшество касается того, что на той же площади батарей почти с теми же затратами можно вырабатывать на 30% больше электроэнергии, чем это было возможно ранее.

Принцип основан на том, что фотоэлементы должны располагаться как на поверхности, обращённой к солнцу, так и на теневой стороне, которая в это же время поглощает солнечный свет. Кроме того, такие установки имеют длительный срок эксплуатации за счёт надёжности каждого из элементов. По самым скромным прогнозам использовать такие двухсторонние модули можно будет не менее 30 лет.

Двусторонние солнечные батареи

Мощность модулей значительно превосходит те, которые до сих пор имелись на энергосберегающем рынке, а это позволит монтировать их даже в регионах с малым количеством солнечных дней и с сильными морозами, где использование солнечной энергии в прежние годы не было целесообразно.

На данный момент ведутся переговоры с промышленными предприятиями, на которых начнётся массовый выпуск двухсторонних модулей. Выход товара на строительный рынок ожидается уже через 1,5-2 года.

Батареи на основе перовскита

Для преобразования фотоэлектрической энергии используются тонкоплёночные технологии на основе кремнийсодержащих составов. Напыление таких составов производится в условиях вакуума, что делает их изготовление дорогостоящим и ведёт к выделению загрязняющих веществ.

Группа английских учёных предложила новое решение, которое удешевляет этот процесс. В фотоэлементах вместо кремния содержится сложный минерал – перовскит. При помощи этого вещества можно эффективно преобразовывать энергию солнца в электричество не только под прямыми лучами, но и в условиях пасмурной или дождливой погоды.

Батареи на основе перовскита

С повсеместным внедрением перовскита можно ожидать стабильного использования фотоэлементов на протяжении круглого года в любых климатических условиях.

Гибкие элементы

Ещё одна инновационная технология в преобразовании солнечной энергии коснулась стоимости получения электричества с помощью особого химического соединения, используемого в фотоэлементах. При массовом выпуске разница в цене составит 5-6 раз.

Основная разница заключается в том, что классические кремниевые элементы для преобразования солнечной энергии очень жёсткие, хрупкие и довольно тяжёлые. Изготовленные с использованием нового сплава батареи настолько тонкие, что по толщине сопоставимы с газетной бумагой, которую можно свернуть в рулон или придать ей любую сложно изогнутую форму.

Гибкая солнечная батарея

Такое новшество резко расширяет возможность применения гибких элементов. Во-первых, новый состав очень недорогой, а во-вторых, элементы для таких батарей можно изготавливать на простых принтерах, что исключает сложные производства.

Инновации в автотранспорте

Самым удачным опытом применения солнечной энергии во время авиаперелётов стал лайнер Solar Impuls-2. Используя исключительно энергию света, он смог провести в полёте более 510 часов, что стало абсолютным рекордом в этой области. Самолёт облетел вокруг света, пересёк несколько океанов и совершил за это время всего пару посадок из-за плохих погодных условий. 120 часов он безостановочно пребывал в воздухе, что считается невозможным для авиасредств на жидком топливе.

Самолет на солнечных батареях

Элемент, расположенный на верхней панели самолёта, использует систему «сэндвич», совмещающую 8 слоёв. По каскадам этих прослоек свет проходит путь преобразования в электроток. Раньше слои соединялись последовательно, меняя полярность. В данном проекте применили параллельное соединение, что сразу подняло КПД системы почти в 1,5 раза.

Защитное покрытие

Одной из основных проблем солнечной энергетики с первых шагов являлся фактор пылевого и грязевого загрязнения. При использовании под открытым небом модули быстро покрывались небольшим слоем пыли, который становился толще с каждым днём. Это снижало эффективность системы в разы.

В этом году презентована разработка панелей, оснащённых защитным покрытием. Фотоэлементы на верхней поверхности имеют добавочный двойной слой, половина которого защищает от пыли и грязи, а вторая часть снижает бликовую активность, что позволяет участвовать в процессе большему количеству самых ярких и эффективных лучей.

Бытовые приборы

Новинки солнечной энергетики не обошли стороной и бытовую технику. Презентовано несколько интересных новинок, самая впечатляющая из которых представляет собой гриль GoSun. С его помощью легко можно тушить, варить, жарить и готовить на пару блюда на 8 персон с использованием чистой природной энергии.

Гриль на солнечной батарее

В таких приборах тепло аккумулируется внутри вакуумной трубки благодаря наличию алюминиевых листов-концентраторов, которые разогревают внутреннюю часть печки-гриль до 200°С за 2 минуты.

Ещё одним позитивным моментом является то, что при приготовлении таким способом не вырабатывается вредный дым, который загрязняет атмосферу и способствует развитию парникового эффекта.

Авто на солнечных батареях

Ещё одной новинкой в технологиях солнечной энергии стала разработка семейного авто Stella, которое может перевозить небольшое семейство из 4 человек. Попытки создать подобную машину были и раньше, но только сейчас технологии позволили сделать её конкурентоспособной на авторынке.

Автомобиль на солнечных батареях

Устранены главные недостатки: медленная скорость и небольшой запас энергии. Теперь авто может ехать со скоростью 110 км/час, чего более чем достаточно для семейного транспорта. После наступления темноты накопленной световой энергии хватит ещё на 600 км пути – это действительно впечатляющая цифра.

Если ко всем достоинствам присоединить то, что Stella работает практически бесшумно и совершенно не производит вредных выхлопных газов, то становится понятно, что развитие такого типа автотранспорта является очень перспективным направлением для энергетики.

Оконное отопление

Очередное открытие позволило превратить поверхность окон в эффективную батарею. На стекло наносят специальный состав, который активно поглощает лучи солнца. Свет аккумулируется и преобразовывается в электроэнергию.

Греющее окно

Нанесение состава не делает стекло непрозрачным, поскольку плёнка очень тонкая и совершенно бесцветная. Кроме того, разработка позволяет потреблять не только прямые лучи, но и рассеянный свет при пасмурной погоде. Такие фотоэлементы не портят внешний вид здания и не требуют добавочного места для монтажа.

Таким образом, становится понятно, что технологии солнечной энергетики проникли во все сферы жизни и промышленности, делая её удобнее и заменяя невозобновляемые ресурсы, которые постоянно увеличиваются в стоимости.


Поделиться в соцсетях:

Похожие статьи:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.