У березні поточного року я поділився з вами новиною, стосовно нового матеріалу графена . Висновок фахівців про те, що він може стати одним з технологічних складових в побудові машин і механізмів наступного покоління і індикатором 4-й промислової революції більшості читачів нічого не говорить.
Однак, чим більше з'являється інформації про нові відкриття, тим більше частіше в компонентах і складових в якості матеріалу використовується графен. І вже зовсім незрозуміло, як цей новий технологічний матеріал може застосовуватися при виготовленні сонячних батарей.
Скільки б я не читав і не знайомився з аналітичною інформацією про нові технології виготовлення фотоелементів для сонячних панелей, кращих і надійних зразків, виготовлених на кремінної основі поки на практиці немає. Господарі станцій і фахівці знають, що при побудові сонячних електростанцій достатньої потужності (3-5 кВт) для електропостачання індивідуального будинку через жорсткої конструкції і каркаса потрібна значна територія.
Елементарні розрахунки показують, що при потужності потоку сонячних променів в 1000 Вт / м2 і ККД сонячної батареї 13-18%, з одного квадратного метра, ми отримуємо всього 180 Вт. Або для позначеної потужності необхадімо площа від 16 до 27 кв. м. Саме тому, щоб уникнути великої площі, вчені і винахідники намагаються знайти заміну кремнію. Так з'явилися гнучкі фотоелементи на органіці. Про одну з таких розробок хочу сьогодні з вами поділитися.
Органічні сонячні панелі програють аналогам на основі кремнію по ряду параметрів, але при цьому вони легше, дешевше і, головне, майже прозорі. Відмінна платформа для експериментів з дизайном батарей-невидимок, але все псує наявність металевих електродів. Новатори поставили перед собою завдання, що, якщо замінити метал на графен? При товщині провідника в один атом для людського ока він невидимий, якою б не була електрична мережа.
Однак з графеном важко працювати, стандартні інженерні рішення тут тільки на шкоду. Йі Сонг (Yi Song) з Массачусетського Технологічного Університету прямо говорить, що їм пощастило знайти цікавий варіант. Замість приклеювання графена на підкладку, що погіршує властивості провідника, вони просто нанесли два шари графена з боків тонкою стрічки з етиленвінілацетату. Вона служить основою конструкції і одночасно ізоляцією.
Ефективність перетворення енергії в батареї з графенових провідниками досягає коефіцієнта 4,1 - набагато гірше, ніж в традиційних конструкцій, але кращий показник серед «прозорих» батарей. Звичайно, це умовність, навіть з непомітним графеном всередині панель пропускає тільки 70% видимого людиною світу, але знову ж таки, це найвищий показник на даний момент.
Вчені розраховують, що в перспективі зможуть наростити ефективність панелей з графенових електродами ще на 10% без втрати прозорості. Вони будуть виглядати як димчастий гнучкий завісу, майже невагомий, але досить міцний, щоб монтуватися без додаткового каркаса. І, в теорії, такі панелі можна буде встановити на стіни і навіть вікна, як прозорий лак, без шкоди для естетичної складової інтер'єру. джерело
Резюмуючи сказане, слід зауважити, що саме застосування графена в сонячних батареях це, безсумнівно, крок до розробки технології з виготовлення фотоелементів будь-якої конфігурації і розміщення їх на будь-якій поверхні. Проблема, як це часто буває, полягає в розвитку технології від лабораторного зразка до повноцінної системи, яку можна випустити на ринок - на цій може піти не один рік.
Спасибі за прочитання! 🙂 Якщо вам сподобалося, будь ласка, поділіться з друзями і в коментарях черкніте пару слів своєї думки.
Новатори поставили перед собою завдання, що, якщо замінити метал на графен?
