Сонячні батареї нового покоління

В останні роки людство широко використовує сонячні батареї як альтернативне джерело енергії. Керамічні фотоелементи, що використовуються сьогодні, в системах перетворення сонячного випромінювання в електричну енергію, постійно вдосконалюються з метою збільшення ККД. Крім того, традиційні панелі, які не завжди вписувалися в дизайн екстер'єру, поступово йдуть у минуле, а на зміну їм приходять нові дизайнерські конструкції.

Зміст:

Сонячна черепиця

Щоб не зіпсувати вигляд будинку, необхідно використовувати сонячну черепицю з інтегрованими фотоелементами. Таке покрівельне покриття здатне поєднувати свої основні функції, пов'язані із захистом житла з виробленням електроенергії, яка може використовуватись для побутових потреб. При використанні покрівлі сонячної черепиці є можливість скидати надлишки одержуваної електроенергії в загальну електромережу, таким чином, зменшуючи власні витрати.

На сучасному ринку найвідомішим зарубіжним виробником є англійська компанія «Solar Slate», яка випускає високоякісні покрівельні вироби із вбудованими фотоелементами, які навіть за близької відстані неможливо відрізнити від стандартного покриття.

Впевнено почувається на ринку й українська компанія «Інноватикс», яка виготовляє черепицю із вбудованими фотоелементами потужністю 6, 8 та 10 Вт. Причому відмінними рисами виробів є таке:

Такі конструкторські новації дозволили знизити вартість виробів. І на сьогодні ціна сонячної черепиці від вітчизняного виробника приблизно в 3 рази нижча за зарубіжні аналоги.

Основні переваги будь-якої сонячної черепиці:

Тривалий термін експлуатації, який може становитипонад 20 років;
Мала вага панелей, що не обтяжує покрівельну конструкцію;
Висока міцність та стійкість до несприятливих атмосферних явищ.

Монтаж сонячної черепиці не складний. Важливо, що панелі з фотоелементами повністю сумісні зі стандартними виробами і можуть встановлюватись у потрібному місці покрівлі, повністю поєднуючись із загальним покриттям.

Відео “сонячна черепиця”:

Сонячні вікна

Нещодавно на ринку використання сонячної енергії з'явилися інноваційні розробки, що передбачають використання шибки в якості сонячних батарей. Американська компанія Pythagorus Solar Windows запропонувала встановлювати фотоелементи безпосередньо в склопакетах.

Такі модулі оптимально використовувати у міських висотках, які потребують великих витрат електроенергії. При цьому немає можливості покривати її витрати, використовуючи традиційні сонячні батареї у зв'язку з малою площею покрівлі.

Технологія передбачає встановлення тонких смуг кремнієвих фотоелементів безпосередньо між склом у склопакетах. У цьому випадку вони не тільки будуть виробляти електроенергію, а й захищатиме внутрішні приміщення будівель від перегріву, блокуючи сонячні промені. На вигляд такі вікна нагадують відкриті жалюзі, тому не перекривають вигляд з вікна.

Інші розробники пропонують для вікон використовувати шибки зі спеціальним напівпрозорим покриттям. Такий шар є активним і перетворює світлове випромінювання на електричну енергію, яка акумулюється в спеціальних напівпрозорих провідниках.

Відео англійською:

Гібридні сонячні елементи

Сьогодні вченими розроблено гібридний сонячний елемент, який дозволяє виробити електроенергію.використовувати як світлове випромінювання, а й тепло. У конструкції такої панелі фотоелемент з'єднаний із полімерними плівками. Сьогодні в процесі оптимальних характеристик вчені експериментують з різними матеріалами.

Найбільш ефективним показав себе чистий полімер із гарною провідністю під назвою PEDOT. Така плівка покривається тонкоплівковим сонячним елементом і встановлюється на спеціальну тонку піроелектричну плівку і термоелектричний пристрій. За допомогою даних компонентів проводиться перетворення теплової енергії на електрику.

Експериментальним шляхом було встановлено, що нагріваючись під сонячними променями такий пристрій може збирати в 20 разів більше енергії в порівнянні зі стандартними сонячними модулями.

Відео “нові гібридні сонячні батареї” (англійською):

Сонячні батареї на основі квантових точок

Групою вчених університету Торонто було створено принципово новий матеріал, що дозволяє перетворювати сонячне випромінювання на електричну енергію. Принцип його виготовлення ґрунтується на використанні напівпровідникових наночастинок, які мають назву квантові точки.

Завис напівпровідникових наночастинок легко може наноситися на будь-яку поверхню, подібно до аерозолі. Такий інноваційний підхід суттєво знижує вартість виробництва сонячних батарей, а отже, передбачає зменшення вартості сонячної енергії.

Результати досліджень показали, що новий матеріал дозволить створити високоефективні системи перетворення світлового випромінювання на електричну енергію.

Сонячні батареї на основі біологічної енергії

Група вчених Кембриджського університету вже протягом кількох років займається розробкою сонячних батарейпокоління, що працюють на основі біологічної енергії від фотосинтезу рослин. На жаль, поки що не вдалося досягти значного прориву в цій галузі, і ККД від таких систем зафіксовано на рівні 0,1 %. Проте такі розробки заслуговують на увагу у зв'язку з низькою витратністю і простотою впровадження.

Сьогодні вчені розробляють унікальні концепції біологічних сонячних батарей. Наприклад, серед варіантів є:

Лампи, джерелом живлення для якої є мох;
Колонії «зелених щоглів» з рослин, що швидко ростуть, які можуть стати окрасою будь-якого міста;
окремі панелі для домашнього використання;
Офшорні електростанції, що нагадують на вигляд листя латаття.

Сонячні батареї нового покоління дозволять у недалекому майбутньому використовувати у максимальній кількості сонячну енергію. Це дозволить забезпечити електроенергією найвіддаленіші місця на планеті та замінити традиційні джерела електроенергії екологічно чистими та відновлюваними.