Калькулятор расчёта стоимости потребляемой электроэнергии
Новые красители увеличивают эффективность солнечных батарей
Очередная разработка ученых Института органического синтеза им. И.Я. Постовского УрО РАН повысила КПД фотоэлектрохимических ячеек на 4,41%. Сообщение об этом в научно-популярном онлайн-журнале «Энергия+» привлекло внимание общественности, ведь благодаря инновации уральских ученых солнечные батареи смогут функционировать более продуктивно.
Для чего повышают электронную плотность в молекулах?
Чтобы увеличить энергоэффективность таких панелей, ученые предложили в качестве красителей для конструктивных элементов (ячеек) использовать специальные сложные органические вещества. Последние выполняют функции доноров электронов, т. е. повышают в молекулах красителя электронную плотность. Чем больше данный показатель, тем выше проводящие свойства красящего вещества и, соответственно, энергоэффективность фотоэлектрохимических ячеек.
Чтобы получить такой краситель, сырье подвергают синтезу. Он включает в себя 7–8 стадий, состоящих из различных технологических операций: от смешивания, нагрева до фильтрации и экстрагирования (специальной технологии извлечения необходимых компонентов). Как пояснил руководитель лаборатории перспективных органических материалов института Александр Стапарук, полученный краситель предназначен для вскрытия поверхностей из диоксида титана. Указанный материал является полупроводником, и существуют различные методы по усилению поглощения тем солнечного света в видимом спектре.
Ученые стремятся достичь теоретического максимума
Если сравнивать классические кремниевые и сенсибилизированные солнечные батареи, то у вторых себестоимость ниже. Это вполне закономерно, ведь они требуют более простых технологий изготовления и сравнительно недорогих материалов для производства изделий. Каждая сенсибилизированная солнечная батарея состоит из 2 электродов и йодсодержащего электролита, где протекает окислительно-восстановительная реакция. КПД таких фотоэлектрохимических ячеек варьирует в пределах 10–15%.
У кремниевых аналогов энергоэффективность почти в 2 разы выше, но они являются в плане дальнейшей разработки, массового производства менее перспективными. Дело в том, что у сенсибилизированных солнечных батарей теоретический максимум на 6% выше и составляет 33%. Это означает следующее: энергоэффективность таких фотоэлектрохимических ячеек может быть больше, чем у кремниевых, если будут разработаны и массово внедрены технологии для увеличения проводящих свойств красящих веществ.
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: