Перейти к основному содержанию
x
Новейшее исследование структуры генерирующих солнечную энергию элементов открывает широкие перспективы для развития солнечной энергетики.

Тоньше, легче, эффективней: ученые из Йоркского университета разработали новую конфигурацию солнечных батарей

Новейшее исследование структуры генерирующих солнечную энергию элементов открывает широкие перспективы для развития солнечной энергетики. Благодаря межуниверситетской рабочей группе, состоящей из специалистов Йоркского и Лиссабонского университетов, способность солнечных элементов к поглощению света может составить 125%, что значительно увеличит энергоэффективность и коммерческую привлекательность солнечной энергетики как для частных инвесторов, так и для государства.

Ученые исследовали каким образом различные конструкции поверхностей элементов влияют на поглощение солнечного света в солнечных батареях, которые вместе образуют солнечные панели.

Исследование показало, что конструкция шахматной доски улучшает дифракцию, что увеличивает вероятность поглощения света, который затем используется для генерации энергии.

Сектор возобновляемых источников энергии постоянно ищет новые способы увеличения поглощения света солнечными элементами из легких материалов, которые можно использовать в продукции, от черепицы до лодочных парусов и туристического снаряжения.

Группа ученых утверждает, что такой прорыв может привести к производству более тонких, легких и гибких солнечных панелей, которые можно было бы использовать для питания большего числа домов и использовать в более широком спектре продуктов. Кремний, используемый для создания солнечных элементов, требует энергоемкого производства, поэтому создание более тонких элементов и изменение дизайна поверхности сделают их более дешевыми и экологически безопасными.

Доктор Кристиан Шустер с кафедры физики Йоркского университета заявил: «Мы нашли простой способ для увеличения эффективности тонких солнечных элементов. Все просто – «шахматная» конфигурация. Исследования показывают, что наша идея на самом деле конкурирует с существующими технологиями, выгодно выделяясь за счет большей поглощающей поверхности».

Кроме того, специалист отметил тот факт, что производственный цикл инновационного продукта не требует существенного перевооружения или модернизации текущих производственных мощностей.

Важнейшей характеристикой более тонкой конструкции солнечного элемента является возможность ее интеграции в более тонкие и гибкие материалы, открывая для солнечной энергетики новые возможности для расширения продуктовой «географии» - иными словами, солнечные батареи могут появиться в качестве составных элементов для многих продуктов и объектов, ранее далеких от процесса энергогенерации.

Исследование предполагает, что принцип конструкции может повлиять не только на сектор солнечных элементов или светодиодов, но и на такие продукты, как звукоизоляционные экраны, ветрозащитные панели, каучуковые поверхности и так далее.

Доктор Шустер также отметил: «Мы бы получили в десять раз больше солнечной энергии с тем же количеством абсорбирующего материала: в десять раз более тонкие солнечные элементы могли бы обеспечить быстрое распространение фотоэлектрических элементов, увеличить объемы производства солнечной электроэнергии и значительно уменьшить углеродный след».

Поскольку рафинирование кремниевого сырья является крайне энергоемким процессом, более технология производства более тонких кремниевых элементов не только сократит потребность в традиционных генерирующих объектах, но и стимулирует развитие зеленой энергетики.

Данные Министерства экономики Великобритании показывают, что возобновляемые источники энергии, в том числе - солнечной, составили 47% от выработки электроэнергии в Великобритании за первые три месяца 2020 года.