16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/39/2630.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 11 (39) ноябрь 2003 года

Солнечная энергия: от простого к сложному

Использование солнечной энергии не ограничивается прямым нагреванием воды или обогревом территории. Ученые уже придумали несколько способов преобразования световой энергии Солнца в электрическую.

Конечно, уменьшение расходов на нагрев воды и помещения - это важно, но область человеческой жизнедеятельности не ограничивается этим.

Если мы хотим полностью заменить уголь, нефть и газ альтернативными видами топлива, такими, как солнечная энергия, нам просто необходимо найти способ преобразования энергии солнца в электричество с наименьшими потерями.

Для солнечной энергетики у учёных существует специальное понятие - гелиоэнергетика (от греческого Helios - солнце). То, что мы все привыкли называть солнечными батареями, - это набор соединенных между собой элементов, которые могут преобразовывать солнечную радиацию в электричество. Они называются фотоэлектрическими генераторами и состоят из полупроводниковых элементов.

Лучшие образцы полупроводниковых кристаллов сейчас обладают коэффициентом полезного действия более тридцати процентов, что, в общем-то, неплохо.

У солнечных батарей есть явное преимущество перед другими генераторами - «сырье», которое они используют, никогда не закончится. Кроме того, солнечная батарея не имеет движущихся и трущихся частей, а значит, может служить практически вечно. Но, к сожалению, в данный момент они довольно дороги.

Однако все мы видели калькуляторы и другие маломощные приборы с низким потреблением электричества, выполненные именно с таким источником питания. А в некоторых странах установка солнечных генераторов на крыши домов и гаражей имеет массовый характер.

Например, в Швейцарии в данный момент построено более 2600 гелиоустановок на фотопреобразователях мощностью от одного до тысячи киловатт. Там этот процесс происходит в рамках программы «За энергонезависимую Швейцарию» и позволяет значительно снизить расходы на импорт электричества.

Кроме традиционных кремниевых фотоэлементов, ученые разработали несколько новых технологий. Например, специалисты института физической электроники при Университете в городе Штутгарте (Германия) придумали синтетические волокна, которые под воздействием света могут генерировать электрический ток. Его силы достаточно для питания многих маломощных устройств. Технология довольно перспективная.

Например, рубашка, сшитая из такого материала, может питать карманный компьютер, сотовый телефон или какой-либо другой прибор, нужный человеку. Эту ткань вполне можно стирать, и она не потеряет своей работоспособности. А если из нее сделать парус на яхте, то использование солнечного света будет гораздо эффективнее: от этого генератора можно будет питать электричеством всю бортовую электронику.

Еще одна интересная разработка ученых-химиков из Университета Беркли в Калифорнии. Они нашли способ производства дешевых солнечных батарей с использованием полимерных пленок, которые отличаются от своих «кремниевых собратьев« особой гибкостью, так что их можно наносить на любые материалы.

Представьте себе мобильный телефон, который своей поверхностью будет вырабатывать электричество для зарядки своего же аккумулятора. Или же автомобиль, поверхность которого вполне может вырабатывать электричество, чтобы уменьшить нагрузку на аккумулятор.

Пока, правда, эта технология очень «сырая» и имеет много недостатков. Одним из них является низкий КПД - всего 1,7% (против 30% у традиционных батарей). Причем даже небольшое повышение КПД достигается путем значительных усилий. Мало того, создание новых полимеров возможно только в суперстерильных условиях, достичь которых в лабораторных условиях практически невозможно.

Тогда ученые пошли другим путем, решив объединить новую полимерную технологию и традиционную технологию солнечных батарей. Новый материал представляет собой «смесь» твердых полимеров и очень мелких кристаллов. Их размер настолько мал, что назвать их микроскопическими было бы ошибкой - увидеть в микроскоп их невозможно.

Таким образом, наиболее продуктивным оказался синтез двух технологий. В общем, в ближайшее время будем ждать недорогих, гибких и легких солнечных батарей из нового материала с высоким КПД.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 11 (39) ноябрь 2003 года:

  • Кувейт: Кувейт разрешает прямые иностранные инвестиции в экономику страны

    Кувейт законодательно разрешил компаниям со 100%-ным иностранным капиталом участвовать в экономике страны. Свод регулирующих положений одобрен на днях кабинетом министров Кувейта. Проект законодательства, которое будет регулировать деятельность иностранных фирм, стимулируя приток иностранного капитала в страну, подготовлен советом министров по поручению парламента Кувейта, принявшего соответствующий закон № 8 о прямых иностранных инвест...

  • Проблемы подготовки специалистов для промышленности и энергетики

    В российских высших технических вузах с 1992 года существует многоуровневая подготовка студентов. Это значит, что, кроме традиционной подготовки инженеров, в вузах также осуществляют подготовку бакалавров и магистров. Естественно, возникает вопрос: чем же не устраивала функционировавшая более 70-ти лет образовательная система инженерных вузов? Наивно полагать, что переход к подготовке бакалавров и магистров простая дань моде или слепое ...

  • Энергетическое взаимодействие: осотрудничестве стран СНГ в области ТЭК

    Исключительную важность энергетики в поддержании стабильности и обеспечении экономического роста стран СНГ доказывать не надо. Достаточно сказать, что доля энергетических товаров в общем экспорте из России в государства Содружества превышает 50%. ...

  • Барон Блэкетт и космические лучи

    Английский физик Патрик Мейнард Стюарт Блэкетт родился в Лондоне и был единственным сыном из трех детей Артура Стюарта Блэкетта, биржевого маклера, и Каролины Фрэнсис (в девичестве Мейнард) Блэкетт. В девять лет Блэкетт начал посещать небольшую приготовительную школу в Лондоне. Потом, мечтая о морской карьере, он в 1910 г. поступил в Осборнский королевский морской колледж, а затем, в 1912 г. в Дартмутский королевский морской колледж, гд...

  • В Москве прошел «Вернисаж инноваций»

    «В основе выставки - идея создания специального центра управления активами интеллектуальной собственности», - сообщил организатор выставочной площадки, президент нового фонда «Росинтеллект» Ярослав Вержбицкий. Фонд «Росинтеллект» входит в «Союзную общественную палату», объединяющую общественные организации России, Белоруссии и ряда других государств. «Любой актив должен быть доведен до прямых финансовых инструментов, и первые 20 про...