 Новое устройство австралийских разработчиков позволяет сделать выработку электроэнергии из солнечного света эффективнее на 34,5 процента. Это – новый мировой рекорд. Предыдущие рекордсмены, американская компания Alta Devices увеличила эффективность всего на 24 процента.
Рекордный девайс был создан старшим исследователем Марком Киверсом и техническим руководителем Мартином Грином из Центра фотовольтаических технологий Университет Нового Южного Уэльса в Австралии. В 2014 той же самой группе разработчиков удалось достичь уровня конверсии в более чем сорок процентов. Команда инженеров использовала зеркала для того, чтобы концентрировать свет. Но в новом устройстве используется неконцентрированный солнечный свет.
«Этот многообещающий результат показывает, что в фотовольтаике еще есть куда расти. Солнечные батареи можно сделать еще более эффективными», сказал Марк Киверс в своем заявлении.
«Если мы сможем извлечь больше энергии из солнечных лучей, мы сможем снизить и стоимость получения энергии при помощи солнечных элементов питания».
Новое устройство из Австралии состоит из мини-модуля площадью в двадцать восемь квадратных сантиметров, который встроен в призму. В то время, когда солнечный свет поступает на призму, он разделяется на четыре потока модулем-ресивером, имеющим четыре стыка. Таким образом, количество солнечной энергии, которую можно использовать в батареях, увеличивается.
На одной стороне стеклянной призмы находится кремниевая ячейка. На другой – трехсоставный солнечный элемент. Этот солнечный элемент состоит из трех слоев, каждый из них воспринимает отдельный пучок солнечного света и извлекает энергию на наиболее эффективной длине волны. Оставшиеся пучки света проходят дальше к следующему слою. Свет из четвертого инфракрасного пучка отфильтровывается и попадает на силиконовую ячейку, которая и извлекает из него энергию.
К сожалению, в текущей форме устройство не подходит для того, чтобы использовать в стандартных солнечных панелях. Кроме того, девайс очень сложен и для того, чтобы изготавливать подобные устройства в больших масштабах потребуются огромные вложения. Однако, австралийская команда работает над тем, чтобы упростить свою разработку.
Кроме того, австралийские исследователи планируют сделать устройство пригодным для работы с крупными солнечными модулями. Улучшенная солнечная батарея американцев из Alta Devices могла работать на площади в 800 квадратных сантиметров. В Университете Нового Южного Уэльса планируют заставить свою эффективную призму работать в таком же масштабе.
«Самое примечательное в нашей разработке заключается в том, что никто не ожидал подобного. Считалось, что настолько увеличить эффективность солнечных батарей будет невозможно еще в течение многих лет. Недавнее исследование специалистов немецкого аналитического центра Agora Energiewende задало планку в 35 процентов, которую нужно взять к 2050 году, при этом, используя именно неконцентрированный солнечный свет», комментирует Мартин Грин.
«Таким образом, в фотовольтаике развитие происходит очень быстро. Солнечные модули уже возможно сделать гораздо более эффективными, чем считали многие специалисты».
|
