Новые типы солнечных батарей

// // Энергетика //

Мир стоит на пороге революции энергоносителей, что, в частности, обусловлено крайней необходимостью обеспечения гаджетов бесперебойным питанием. Работа активно ведется над повышением эффективности солнечных батарей, использованием энергии движения, поиском новых источников и модификаций для батареек.

Инновационный способ сбора солнечной энергии

Текущим рекордом эффективности ознаменованы сегодня трехслойные солнечные ячейки, при помощи которых сбор солнечной энергии теперь перешел границу эффективности 44%. Однако ученым Военно-морской лаборатории научных исследований США (NRL), лондонского Имперского колледжа и компании MicroLink Devices Inc удалось придумать способ, позволяющий преодолеть даже барьер в 50% в деле эффективности сбора.

Набор традиционных образцов солнечных ячеек способен показывать эффективность порядка 25%, тогда как средний показатель для многослойных — более 40%. Последние изготавливают наложением нескольких слоев материала, обладающего свойствами полупроводника. Каждый из таких слоев призван абсорбировать, различные по своей длине, волны солнечного света. В силу использования по максимуму волн всех длин, без потерь, эффективность ячейки в целом повышается. Так, верхний из слоев способен поглощать коротковолновый свет, а слои снизу — наиболее длинные из волн.

В качестве ключевой особенности многослойных ячеек стоит отметить четырехкомпонентный сплав «InAlAsSb» — это тип широкозонного материала, способного быть выращенным на субстратной основе фосфида индия (InP).

Использующиеся в многослойных ячейках, подобные сплавы дают возможность батарее вырабатывать до 1,8 электронвольт (эВ), — это выше, чем может дать использование традиционных типов материалов, позволяющих добиться предельного показателя в размере всего 1,4 эВ.

«Данные исследования дали возможность создать действительно новые, не трудоемкие в изготовлении, солнечные ячейки многослойного типа, позволившие легко преодолеть 50% барьер эффективности конверсии и сбора солнечной энергии», — резюмирует подробности данного открытия доктор наук из NRL Роберт Уолтерс.

Благодаря финансовой поддержке Департамента Энергетики США, смогут продолжить развивать данную технологию MicroLink, NRL и институт технологий Рочестера. Но это лишь одна удачная технологическая разработка в данной области среди многих. Например, на выставке CES 2013 была представлена последняя из разработок MPowerd — солнечные фонари Luci (Люси).

Солнечные фонари Luci

Эти солнечные фонари предназначены для туристов, а также для любителей единения с природой, находящихся далеко благ современной цивилизации. Изготовленные в Азии, фонари представляют собой конструктивно водонепроницаемые разборные цилиндры из прозрачного материала, имеющие вес ~113 грамм!

В каждом из них содержится примерно по 10 светодиодов, которые способны освещать площадь пространства ~1,39 кв. м, а благодаря зарядке под прямым либо непрямым типом солнечного освещения, могут излучать собственный свет от 6 до 12 часов подряд. Подвергать же зарядке следует их от 4 до 6 часов. По своим возможностям фонарь сопоставим с обычной лампочкой, способной освещать в ярком и экономном режимах (вплоть до мерцающего).

Продаются они примерно по 20 долларов США за штуку. За последние полгода производящей компанией продано 5 000 штук и еще 10 000 закажут после выставки.

Так, многие из интересных решений в области обеспечения энергией не могут хорошо развиваться в силу своей дороговизны либо малой эффективности. Но появление нано технологий, различного рода инновационных материалов, должны в скором времени послужить решению этой проблемы.