Повышение эффективности солнечных батарей с помощью планарного концентратора и солнечного трекера

Студент-первокурсник Томского политехнического университета Александр Петрусёв стал одним из 15 финалистов Всероссийского конкурса молодежных инновационных проектов «Зворыкинская премия» с проектом «Повышение эффективности солнечных батарей с помощью планарного концентратора и солнечного трекера» в номинации «Чистые технологии».

Как сообщили в пресс-службе вуза, созданы опытные образцы и начались первые единичные продажи продукции. Получены патенты в России, США, Китае, Армении, Украине, Казахстане. Юному разработчику хотелось бы запустить стабильное производство продукции в небольших масштабах.

Солнечная энергия по чистоте, распространённости и масштабу ресурсов из возобновляемых источников энергии наиболее перспективна. Однако на сегодняшний момент солнечные батареи имеют два весомых недостатка – высокую цену и низкую эффективность. По словам Александра Петрусёва, его проект направлен на то, чтобы решить обе проблемы. Высокая цена солнечных батарей определяется, в первую очередь, высокой ценой фотоэлементов. Поэтому единственный способ снизить цену на солнечные батареи — это увеличить мощность солнечного потока, падающего на единицу площади фотоэлемента. Есть два способа сделать это – ориентировать солнечную батарею на солнце (использовать солнечный трекер) или концентрировать солнечную энергию (использовать концентратор). Эти устройства можно применять для любых типов солнечных батарей, они значительно дешевле аналогов, имеют небольшой вес и размер.

– Солнечный трекер – устройство, поворачивающее солнечную батарею на солнце. На основе наработок Дуэйна Джонсона мы с братом сделали плату управления режимом работы этой установки и её опытную модель (сейчас уже готов четвёртый вариант, постоянно модернизирую). Установка в уменьшенном масштабе исправно ориентируется на солнце, на конференциях я демонстрирую это с помощью фонарика. Особенность устройства — работа без микропроцессоров и использование коллекторных двигателей вместо шаговых (их стоимость ниже), что выгодно отличает установку от аналогов. Мы рассчитали, что увеличение энергии при использовании нашей системы — около 31-33%, — рассказал томский студент.

Планарный концентратор — устройство из оргстекла толщиной 1-1,5 см в виде пластины, которое даёт пятикратную концентрацию солнца, и для выработки того же количества энергии нужно в пять раз меньше солнечных батарей. Принцип действия очень отдалённо напоминает лупу. Концентратор в зависимости от масштаба производства в два-три раза снижает стоимость солнечных батарей.