Новый тип солнечной батареи производит на 50% больше энергии

Концентрированные фотоэлектрические системы обычно используют линзы и зеркала для того, чтобы направлять солнечный свет на мелкие ячейки, которые генерируют энергию. Такие системы очень эффективны, но относительно дороги по сравнению со стандартными солнечными панелями. Вдобавок они огромны. Минимальный размер массивов, как правило, сопоставим с рекламными щитами, что делает их непригодными для использования в бытовом варианте, например, на крышах домов.

Более того, концентрированные фотоэлектрические системы должны быть установлены в правильном направлении в течение всего дня. Они полагаются на мощные системы слежения, которые устанавливают их положение соответственно солнцу. Стоимость такого дополнительного оборудования еще одна причина, почему концентрированные фотоэлектрические панели так широко не распространены сегодня.

Но некоторые ученые планируют изменить ситуацию. Исследователи из Государственного университета Пенсильвании и Университета Иллинойса разработали меньшую, концентрированную фотоэлектрическую систему потребительского размера, которая обходит указанные выше недостатки традиционных систем и максимизирует свои преимущества. Несмотря на то, что проект находится на ранней стадии, покупка высокоэффективных солнечных панелей может привлечь домовладельцев, учитывая снижение стоимости системы отслеживания положения солнца.

Система обладает двумя основными инновациями. Сперва о ячейках, которые были разработаны в университете штата Иллинойс: их размер очень мал по сравнению с ячейками предыдущих поколений (которые обычно имеют площадь в квадратный сантиметр) и составляет десятые доли миллиметра.

Во-вторых, система слежения полностью меняет подход к реализации своей функциональности. «Микроячейки» располагаются на куске пластика, который затем зажимается между двумя пузырчатыми слоями оптики. В течение дня, средний слой медленно движется относительно статичных внешних слоев, поэтому он всегда получает достаточное количество солнечного света.

«Вместо того, чтобы располагать всю вашу оптику перед солнцем, все оптика остается зафиксированной, а солнечные ячейки перемещаются, следую основному фокусу», объясняет Крис Гебинк (Chris Giebink), доцент кафедры электротехники в Университете штата Пенсильвания.

Пока эта технология находится только на стадии прототипа. Но результаты уже впечатляют. Система может «словить» до 70% доступного оптического света и генерирует на 50% больше энергии, чем обычные кремниевые панели солнечных батарей (которые, на данный момент имеют эффективность до 20 %).

Теперь Гебнику необходимо найти дополнительное финансирование и провести тестирование в течение более длительного периода, чтобы обеспечить постоянную эффективность технологии. Настроен он оптимистично, но реалистично: «Это технология, которая имеет реальный потенциал, но, к сожалению, этот потенциал означает, что мы еще не достаточно хороши в этом. Поэтому, мы должны увидеть, где мы можем улучшиться».