Калькулятор расчёта стоимости потребляемой электроэнергии
Как повысить КПД солнечных панелей? Изобрести новый электрод!
Именно такой ход для решения актуальной задачи предприняли ученые. Новый электрод, созданный группой российских, иракских и саудовских специалистов, по своим характеристикам превзошел платиновый аналог. Эффективность последнего, следует отметить, превышает 7,6%, и довольно длительное время ее считали лучшей.
Увеличивает КПД панелей на 42%
И это не единственное преимущество изобретения! Уральский федеральный университет, чьи сотрудники объединились с зарубежными коллегами для создания нового электрода, давно ведет исследования в данном направлении. Например: специалисты УрФУ только в рамках программы развития возобновляемых источников энергии спроектировали с 2000 года более 15 установок ВИЭ, в том числе ветроэнергетических, биогазовых, солнечных. Все они уже успешно введены в эксплуатацию.
Создание конструкций, функционирующих для получения и преобразования солнечной энергии, является сравнительно новым направлением деятельности университета. В данной сфере специалисты УрФУ активно сотрудничают со своими коллегами, ведущими научную деятельность в Китае, Бангладеш, Вьетнаме, Африке, на Ближнем Востоке. Новое изобретение, увеличившее эффективность солнечных панелей с 5,78% до 8,19% (то есть на 42%), и стало одним из результатов такой кооперации.
Селен и вольфрам заменят платину?
Данный вопрос вполне закономерно возникает у многих, ведь новый электрод создан из этих химических элементов. Подробные технические, эксплуатационные характеристики изобретения, информация о которых была опубликована в журнале «Material Science in Semiconductor Processing» («Материаловедение в области полупроводников»), привлекли к нему внимание не только широкой научной общественности, но и бизнеса. Цены на вольфрам и селен на мировом рынке существенно ниже, чем на платину. Повсеместное использование электродов, состоящих из недорогих компонентов, позволило бы в разы снизить затраты на изготовление тонкопленочных сенсибилизированных солнечных элементов.
Главная задача электрических проводников: передача электроэнергии между различными компонентами в солнечных панелях. Данные фотоэлектрические устройства выпускают с использованием органических красящих веществ. Последние имеют свойство преобразовывать свет Солнца в электричество. Это довольно простая схема получения электроэнергии. Она не требует сложных конструкционно-технологических решений для изготовления энергетических установок. Однако следует учесть другое: стабилизированные красителем солнечные панели имеют более низкий КПД, чем аналогичные кремниевые конструкции. Именно потому массовое производство относительно недорогой высокопродуктивной техники является пока нерешенной проблемой.
Если удастся подобрать оптимальный состав...
Коммерциализация научных изобретений сегодня диктует свои правила, связанные с ВИЭ. Если проанализировать комментарии соавтора исследования нового электрода, научного сотрудника УрФУ Абхинава Кумара, вполне закономерно возникает вопрос о том, по какому сценарию дальше будут развиваться события. КПД кремниевых солнечных панелей варьируется в пределах 15–20% (если техника находится в эксплуатации в реальных условиях). Использование платины значительно повышает стоимость таких моделей. Абхинав Кумар указывает, что именно замена дорогих компонентов не более бюджетные и эффективные позволит приблизить коммерческое внедрение сенсибилизированных красителем солнечных панелей.
Если посчитать точнее, то новый электрод все же состоит не из 2, а из 3 компонентов: селена, вольфрама и цинка. Ионы последнего химического элемента потребовались ученым для изменения структуры вещества, улучшения электронных, электрохимических свойств и снижения себестоимости электрода. Это, конечно же, только первый шаг. Если специалистам удастся подобрать оптимальный состав для массового внедрения своего изобретения, такой результат позволит повысить энергоэффективность сенсибилизированных красителем солнечных панелей и сделать выпуск данных установок коммерчески выгодным.
array(58) { ["ID"]=> string(4) "3271" ["~ID"]=> string(4) "3271" ["TIMESTAMP_X"]=> string(19) "21.12.2017 01:54:47" ["~TIMESTAMP_X"]=> string(19) "21.12.2017 01:54:47" ["MODIFIED_BY"]=> string(1) "1" ["~MODIFIED_BY"]=> string(1) "1" ["DATE_CREATE"]=> string(19) "29.11.2017 03:07:05" ["~DATE_CREATE"]=> string(19) "29.11.2017 03:07:05" ["CREATED_BY"]=> string(1) "1" ["~CREATED_BY"]=> string(1) "1" ["IBLOCK_ID"]=> string(3) "177" ["~IBLOCK_ID"]=> string(3) "177" ["IBLOCK_SECTION_ID"]=> NULL ["~IBLOCK_SECTION_ID"]=> NULL ["ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["~ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["GLOBAL_ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["~GLOBAL_ACTIVE"]=> string(1) "Y" ["SORT"]=> string(3) "300" ["~SORT"]=> string(3) "300" ["NAME"]=> string(38) "Благотворительность" ["~NAME"]=> string(38) "Благотворительность" ["PICTURE"]=> NULL ["~PICTURE"]=> NULL ["LEFT_MARGIN"]=> string(1) "5" ["~LEFT_MARGIN"]=> string(1) "5" ["RIGHT_MARGIN"]=> string(1) "6" ["~RIGHT_MARGIN"]=> string(1) "6" ["DEPTH_LEVEL"]=> string(1) "1" ["~DEPTH_LEVEL"]=> string(1) "1" ["DESCRIPTION"]=> string(0) "" ["~DESCRIPTION"]=> NULL ["DESCRIPTION_TYPE"]=> string(4) "text" ["~DESCRIPTION_TYPE"]=> string(4) "text" ["SEARCHABLE_CONTENT"]=> string(40) "БЛАГОТВОРИТЕЛЬНОСТЬ " ["~SEARCHABLE_CONTENT"]=> string(40) "БЛАГОТВОРИТЕЛЬНОСТЬ " ["CODE"]=> string(17) "blagotvoritelnost" ["~CODE"]=> string(17) "blagotvoritelnost" ["XML_ID"]=> string(4) "3771" ["~XML_ID"]=> string(4) "3771" ["TMP_ID"]=> NULL ["~TMP_ID"]=> NULL ["DETAIL_PICTURE"]=> NULL ["~DETAIL_PICTURE"]=> NULL ["SOCNET_GROUP_ID"]=> NULL ["~SOCNET_GROUP_ID"]=> NULL ["LIST_PAGE_URL"]=> string(12) "/o-kompanii/" ["~LIST_PAGE_URL"]=> string(12) "/o-kompanii/" ["SECTION_PAGE_URL"]=> string(30) "/o-kompanii/blagotvoritelnost/" ["~SECTION_PAGE_URL"]=> string(30) "/o-kompanii/blagotvoritelnost/" ["IBLOCK_TYPE_ID"]=> string(5) "about" ["~IBLOCK_TYPE_ID"]=> string(5) "about" ["IBLOCK_CODE"]=> string(0) "" ["~IBLOCK_CODE"]=> string(0) "" ["IBLOCK_EXTERNAL_ID"]=> string(3) "187" ["~IBLOCK_EXTERNAL_ID"]=> string(3) "187" ["EXTERNAL_ID"]=> string(4) "3771" ["~EXTERNAL_ID"]=> string(4) "3771" }
Комментарии: