Поставлен новый рекорд эффективности солнечных батарей
09:19 25/09/2013 Наука и техника
| „ | можно бесконечно долго гордится собой сидя на бочке с нефтью (которая когда нибудь закончится). А можно придумывать, что то новое. И пусть возможно не все из придуманного пойдет в серию, но парралельно будут развиваться мозги. А это тот ресурс который всегда будет востребован. | “ |
Группа немецких физиков и инженеров сообщила о создании фотоэлемента с рекордно высокой эффективностью. КПД новой разработки составляет 44,7 процента, что на 0,3 процента выше показателя представленного в июне 2013 года фотоэлемента, созданного специалистами компании Sharp. Подробности приведены на официальном сайте Института солнечной энергии Общества Фраунгофера.
Экспериментальный фотоэлемент площадью всего в 5,2 квадратных миллиметра выдал ток в 192,1 миллиампера при напряжении до трех с половиной вольт. Измеренное немецкими специалистами значение КПД характеризует работу фотоэлемента при освещении концентрированным солнечным светом: их разработка (как, впрочем и все аналогичные устройства) обладает максимальной эффективностью при помещении в фокус вогнутого зеркала. Собрав в 297 раз больше света, чем падает на поверхность в обычных условиях и применив четырехуровневую схему фотоэлемента, КПД солнечных батарей удалось вывести на ранее недоступный уровень (плюс 0,3 процента к рекорду июня 2013 года и больше процента к показателю немецкой группы в мае, 43,6 процента).
Четырехуровневая схема означает сочетание в одном устройстве четырех полупроводниковых элементов, каждый из которых оптимизирован для поглощения квантов света с определенной энергией. Так как солнечный свет имеет достаточно широкий спектр, то применение всего одного полупроводникового перехода малоэффективно: фотоны с большей или меньшей энергией окажутся бесполезны. Наращивание числа полупроводниковых слоев, впрочем, тоже имеет свои недостатки, самым очевидным из которых является возрастание технологической сложности и стоимости устройства. В новой разработке немецких специалистов применены два перехода с максимумом эффективности в оптическом диапазоне и два рассчитанных на ближнее инфракрасное излучение.
Теоретически КПД солнечных батарей лимитирован как ограниченной чувствительностью полупроводниковых элементов к энергии квантов света, так и рядом других факторов. Идеальная батарея должна быть совершенно черной, не греться и иметь равное нулю электрическое сопротивление. Проведенные еще в 1980-х годах термодинамические расчеты показали, что одноэлементные солнечные батареи в принципе не могут иметь КПД выше 37 процентов, а сомнительная с точки зрения практической реализации 36-уровневая схема не сможет выбраться за отметку в 76 процентов. Кроме того, системы фокусировки света тоже неидеальны и одна лишь фокусирующая линза снижает теоретически возможный КПД со ста процентов до 89. В качестве альтернативы солнечным батареям можно использовать либо нагрев теплоносителя, который затем будет вращать турбину (такая схема, впрочем, тоже далека от стопроцентной эффективности), либо массив наноантенн. Наноантенны работают с инфракрасными и световыми волнами так же, как обычные антенны с радиоволной, то есть переводят колебания электромагнитного поля напрямую в электрический ток.
Комментирование разрешено только первые 24 часа.
Комментарии(131):
| 51 +55−4 | Виталий | 09:01:06 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
можно бесконечно долго гордится собой сидя на бочке с нефтью (которая когда нибудь закончится). А можно придумывать, что то новое. И пусть возможно не все из придуманного пойдет в серию, но парралельно будут развиваться мозги. А это тот ресурс который всегда будет востребован. | ||||||||
| 32 +34−2 | Виталий | 09:07:52 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
Когда то также безапеляционно заявляли про вагон с углем. Ан нет придумали ядерную энергетику. Наличие энергоэфективных действующих проектов, ни как не отрицает необходимость развиваться и придумывать, что то новое. Развите цивилизации это как велосипед - педали крутить перестал и сразу упал. | ||||||||
| 10 +12−2 | mike freikman | 09:28:59 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
главное что вы себя убедили. а вот в израиле этого не знают, и поэтому например даже при современных относительно неэффективных технологиях почти вся вода в жилых домах греется посредством сол. энергии, и почти все деревенские производственные инсталляции тоже- на солнце. что экономит почто 10% энергии. это уже ощутимо. | ||||||||
| 7 +8−1 | mike freikman | 10:32:59 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
вы правы, развитие новых технологий это всё происки жидов и пендосов продолжайте вырубать леса. дорогой сыр, можете дальше продолжать готовиться к ядерной зиме. запасаясь водкой и медведями. жалко только что из за таких как вы будет страдать и дальше вся россия. @ Там вода сама по себе греется. @- ага. а для шоссе у вас тоже слишком холодно? или на таких широтах деньги выделяемые на технологии уменьшаются до размеров нано? | ||||||||
| 6 +6−0 | Ivan Sergeev | 09:24:53 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
Инновацио́нный центр «Ско́лково» (в 2010-2011 гг часто описывался как «Российская Кремниевая доли́на») — современный научно-технологический инновационный комплекс по разработке и коммерциализации новых технологий, первый в постсоветское время в России строящийся «с нуля» наукоград. В комплексе будут обеспечены особые экономические условия для компаний, работающих в приоритетных отраслях модернизации экономики России: телекоммуникации и космос, биомедицинские технологии, энергоэффективность, информационные технологии, а также ядерные технологии. Проектом предусмотрено, что на территории площадью около 400 гектаров будут проживать примерно 21 тысяча человек, ещё 21 тысяча будет ежедневно приезжать в инновационный центр на работу В составе фонда «Сколково» существует пять кластеров, соответствующих пяти направлениям развития инновационных технологий: кластер биомедицинских технологий, кластер энергоэффективных технологий, кластер информационных и компьютерных технологий, кластер космических технологий и кластер ядерных технологий. Кроме какого-то нафик не нужного тепловоза и еще более нафик не нужного воздушного дисплея там ничего не создали, хотя и эти два были созданы ранее | ||||||||
| 5 +5−0 | Виталий | 09:59:44 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
вы когда на пляже сможете мобильник зарядить также отпишитесь. Я нигде не утверждал, что солнечная энергетика самая эфективная. Я утверждал и утверждаю, что надо развивать все возможные виды науки и техники. Что есть сферы жизни человека, где нельзя руководствоваться только эфективностью. Паровой двигатель гораздо энергоэфективней ДВС, но в автомобилях почемуто ДВС используют. | ||||||||
| 5 +5−0 | Виталий | 09:36:41 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
я вот надысь в отпуск ездил на пляже загорал. Взял и купил себе перед отпуском зарядку для мобильных устройств на солнечных батареях. Лежу себе на пляже рядом, что характерно ни атомной станции, н угольной, ни даже термоядерной. А маленкая карманная солнечная и мобильник заряжается и море рядом плещется. | ||||||||
| 4 +4−0 | D N | 12:11:01 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
"....явно не такая, где батарея не успевает выдать затраченную на ее производство энергию" У вас информация как минимум 15-летней давности. Современные солнечные батареи вырабатывают за 20 лет в 7-8 раз больше энергии, чем та что что была затрачена на их производство. | ||||||||
| 4 +4−0 | Konstantin Kolos | 11:28:45 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
в России через 17-22 года | ||||||||
| 4 +5−1 | Виталий | 10:46:32 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
"Люблю зимой в ванне погреться. Да и гигиена, знаете ли ;)" Ну в условиях ядерной зимы, Вы собственным фоном сможете воду греть. :) | ||||||||
| 4 +5−1 | Roman Vorontcov | 10:38:52 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
 Вот этими панелями обогревалась вся усадьба, работали агрегаты и еще на сварочный аппарат хватало. К ним конечно идет батарея аккумуляторов, но дизель запускался крайне редко, а зима у нас в тайге морозная. | ||||||||
| 4 +4−0 | Виталий | 09:44:17 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
ну энергии не знаю сколько. думаю, что китайцы не в убыток себе работали. А обошлась она мне в 250 р с доставкой из Китая (на ebay покупал) | ||||||||
| 3 +3−0 | Odissey | 12:47:18 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
Вы хоть представляете как действует на самом деле эта система к примеру в Германии- человек ставит себе на крышу солнечные элементы по льготной программе с 0% ставкой, пока он днем работает к примеру на заводе - эл.счетчик установленный в квартире мотает весь день в минус, человек пришел вечером с работы и электросчетчик заработал в другую сторону, в результате ты или ничего не платишь или мизер.... В итоге ты полностью автономен и экология не загрязняется, а так же что приятно электро-нефте-газовые монополии сосут лапу... | ||||||||
| 3 +3−0 | D N | 12:17:29 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
"если в Европе - полная песперспективность" А ничего, что на юге Европы солнечная энергетика вышла в этом году на уровень рентабельности? Конечно, благодаря китайцам, что похоронили европейских производителей и производят модули уже за 10 центов/ватт-пик. Инвесторы вкладываются в солнечную энергетику именно в Европе и русские инвесторы в том числе, например концерн Ренова, не слышали про такой? | ||||||||
| 3 +3−0 | Вадим Носов | 11:54:56 25/09/2013 |
Того кто пишет эти статьи оставить, остальных журналюг выкинуть с ленты. | ||
| 3 +3−0 | Karlov Pavel | 10:54:23 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
Основной - нет, но сегмент (и бовольно крупный) энергетического рынка способна занять. Опять же - это смотря где вы будете размещать солнечные станции: если в Европе - полная песперспективность. А если в Сахаре? Ясен красен, что геотермальные станции - малоэффективны, но для Исландии они существенны: доступны и дешевы, ну и т.д. А помимо промышленной электроэнергетики приемники оптического излучения уже применяются кажется везде. В связи с чем такие победы, как увеличении их КПД - существенныю | ||||||||
| 3 +3−0 | Виталий | 10:52:32 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
А какже гигиена? Вторую пару рук нельзя не мыть. :) | ||||||||
| 3 +5−2 | Виталий | 10:27:49 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
А на хрена Вам теплая вода в условиях ядерной зимы. :) | ||||||||
| 3 +4−1 | Виталий | 10:26:42 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
Я никогда не утверждал, что в обозримом будущем солнечная энергетика заменит угольную. Я ввязался в дискусию на том основании, что некоторые комментаторы достижения ученных в плане развития называют "Write Through 1 час назад Да все это муде на сковороде..." И тупо предлагают использовать только угольные и атомные электростанции. Более того эти же комментаторы предлагают не развивать космос, а заниматься только хлебом и зрелищами. | ||||||||
| 3 +4−1 | mike freikman | 09:59:50 25/09/2013 | ||||||
| ||||||||
вообще то планируется нарастить солнечненые мощнности в будущем. кроме того, есть "солнечно-паровые" новые установки, также обучные, вот такие: Ссылка на www.solargreen.co.il которые каждый владелец оффиса, автостоянки или коровника может поставить себе. это один из способов сэконмить энергию , есть также другие: Ссылка на www.globes.co.il километр такой полоски закатанной под асфальт, может прокормить электричеством целую улицу. есть и другие. а вы пока гордитесь | ||||||||