Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

 

Электрика в квартире и доме своими руками - электротехника и электроника в простом и доступном изложении  

Сайт электрика

Новые статьи

Полимерные солнечные батареи

Полимерные солнечные батареиСолнечные батареи хоть и экологически чистые, но при этом – весьма дорогие. Ученые нашли им альтернативу – полимерные солнечные батареи. О том, что это такое, рассказано в статье.

Человек, хотя бы немного интересующийся солнечной энергетикой, прекрасно представляет себе, что такое солнечная батарея - это совокупность большого количества фотоэлементов, укрепленных на какой-либо поверхности.

Фотоэлемент представляет собой полупроводниковое устройство, которое преобразует энергию Солнца в электрический ток. Фотоэлементы «традиционных» солнечных батарей производят из кремния. Процесс производства таких батарей сложен и весьма дорог. Несмотря на то, кремний - это очень распространенный элемент и что в земной коре содержится около 20% кремния, процесс превращения исходного песка в высокочистый кремний очень сложен и дорог.

Кроме того, порой возникают проблемы с утилизацией отработанных фотоэлементов, поскольку в этих фотоэлементах помимо кремния содержится еще и кадмий. И наконец, кремниевые фотоэлементы по мере работы сильно нагреваются. После чего их производительность начинает снижаться. Поэтому кремниевым батареям помимо фотоэлементов требуются еще и дорогостоящие системы охлаждения.  Подобнее об этом смотрите здесь: Как устроены и работают солнечные батареи. Все это заставило ученых искать более эффективные способы преобразования солнечной энергии.

Полимерные солнечные батареиАльтернативой кремниевым солнечным батареям могут стать полимерные солнечные батареи. Это новая технология, над развитием которой работают десятки научно-исследовательских институтов и фирм по всему миру. Смотрите также: Новые технологии. Токопроводящий пластик

Полимерный фотоэлемент - это пленка, которая состоит из активного слоя (полимера), электродов из алюминия, гибкой органической подложки и защитного слоя. Для создания рулонных полимерных солнечных батарей отдельные пленочные фотоэлементы объединяют между собой. 

Достоинства полимерных солнечных батарей по сравнению с обычными кристаллическими: компактность, легкость, гибкость. Такие батареи недороги в производстве (для их изготовления не используется дорогой кремний) и экологичны, так как они оказывают на окружающую среду менее значительное влияние.

Недостаток пока один - эффективность преобразования солнечной энергии полимерных солнечных батарей пока очень низкий. Этот недостаток и ограничивал создание таких батарей на уровне образцов-прототипов. 

Солнечная батарея Алана ХигераВ настоящее время, наибольший коэффициент полезного действия полимерных солнечных батарей удалось добиться Алану Хигеру из центра полимеров и органических твёрдых частиц университета Калифорнии в Санта-Барбаре (семь лет назад он получил Нобелевскую премию по химии за открытие и развитие проводящих полимеров)  и Кванхе Ли из корейского института науки и технологии в Гванджу.

Их солнечная батарея имеет КПД в 6,5% при освещённости в 0,2 ватта на квадратный сантиметр. Это самый высокий уровень, достигнутых для солнечных батарей из органических материалов.  И хотя лучшие кремниевые солнечные батареи имеют КПД 40%, тем не менее к полимерным батареям во всем мире проявляют очень сильный интерес. Правда технология производства таких батарей находится пока еще в ранней стадии своего развития.

Первые полимерные батареи в промышленных масштабах начали выпускать в Дании.

Совсем недавно датская компания «Mekoprint A/S» запустила первую линию, на которой будут производится полимерные солнечные батареи. Компания около 10 лет занималась проектно-конструкторскими работами и вот теперь готова к массовому выпуску таких батарей. 

Производство заключается в многослойной печати солнечного фотоэлемента на гибкую пленку, которую затем можно скручивать, разрезать и делать из пленки солнечные батареи абсолютно любых размеров.

Первые полимерные батареи в промышленных масштабах начали выпускать в ДанииПо заявлениям специалистов компании, основной плюс полимерных батарей – это их дешевизна. Их производство обойдется компании как минимум в 2 раза дешевле, чем производство обычных, кремниевых батарей. Это обстоятельство, в свою очередь, скажется на рыночной стоимости полимерных батарей и в результате они станут намного доступнее.

Вторым плюсом полимерных батарей является их потрясающая гибкость. Такую батарею – можно резать ножом, можно сворачивать в трубку, можно наклеить на любую поверхность совершенно произвольной формы.

При желании такую батарею можно наклеить даже на одежду (что и было однажды проделано датскими специалистами). Полимерная батарея была наклеена на обычную шапку. И в солнечную погоду мощности батареи вполне хватало на то, чтобы от нее работал небольшой переносной радиоприемник.

И наконец, нельзя не упомянуть и о чистоте процесса производства таких батарей. Оказывается. их производство не вреднее, чем производство обычной пластиковой посуды и о вредных выбросах в атмосферу, происходящих при производстве обычных батарей из кремния скоро можно забыть.

Вполне возможно, что через какое-то время мы забудем о газе и угле, так как при дальнейшем развитии этой технологии вполне возможно что вырабатываемая электроэнергия с использованием солнечных полимерных батарей окажется дешевле процесса получения электроэнергии путем сжигания традиционных энергоносителей.

Андрей Повный

Если вам понравилась статья, вы можете подписаться на RSS или E-mail рассылку.

Оставьте свой комментарий! Количество комментариев: 9

Сейчас самое время поделиться статьей и добавить ее в закладки!


Раздел: Электрик Инфо » Интересные электротехнические новинки


Похожие статьи:
  • Как устроены и работают солнечные батареи
  • Двусторонние солнечные элементы
  • Самодельные солнечные батареи и их промышленные аналоги
  • Солнечные электростанции для дома
  • Солнечные светильники
  • Автономные источники электроэнергии для загородного дома
  • 20 конструкций с солнечными элементами (Т. Байерс)
  • Инновационная технология 2010 года: Литий-ионные батареи

  •   Комментарии:

    #1 написал: Анатолий | [цитировать]

     
     

    Сам электрик и интересуюсь всем новым. Но про это слышу впервые. Скоро солнечной энергией никого не удивишь.

      Комментарии:

    #2 написал: Юрий | [цитировать]

     
     

    Американцы производят и продают и "жёсткие" полимерные элементы для солнечных батарей, и выпускают рулонами,- мягкие (что-то похожее на стеклоткань). Мощность нужно рассчитывать в зависимости от места жительства, но заявленная мощность у комплекта из 108 элементов, - 195 Вт.  Размер элемента 75*150 мм. Без подробностей, для батареи мощностью 0,980 Вт требуется пять комплектов (примерно по 130 долларов). Площадь такого набора 1.2 м.кв. Сделать самому ящики любой удобной конфигурации не проблема, - требуются ламинированная фанера, алюминиевый профиль, "оргстекло", клеевой герметик.  Элементы и панели в сборе, можно найти на EBAY.com или EBAY.de. Но у немцев всё это несколько дороже, и они капризничают, - не хотят доставлять в Латвию или Россию. Правда есть фирмы-посредники, они решат вопрос с доставкой, но слизнут свои 10 процентов. 

      Комментарии:

    #3 написал: technic | [цитировать]

     
     

    Классно поскорее бы, а если попадет к китайцам то и вовсе замотают всю планету ленточками.

      Комментарии:

    #4 написал: arestarx | [цитировать]

     
     

    Сейчас цена на солнечные батареи за рубежом снижается и уже можно найти панели по цене от $1.27/Вт. К нам правда такие цены еще не дошли.

      Комментарии:

    #5 написал: Евгений | [цитировать]

     
     

    Интересная, но пока бесполезная фигня) С традиционными источниками энергии не сравнишь, что бы выработать столько же энергии, сколько дает маленькая ТЭЦ, нужно занять огромные территории...в этом случае интереснее вырабатывать биодизель. Идея с шапкой забавная)

      Комментарии:

    #6 написал: Николай | [цитировать]

     
     

    Нефте- газовые гиганты сделают очень заинтересованы чтобы эта технология (и другие альтернативные технологии источников энергии) не развивалась в государственном масштабе в нашей то стране. Для частного пользования можно сделать, будет экономия существенная.

      Комментарии:

    #7 написал: Узеф | [цитировать]

     
     

    Руки чешутся обклеить такой плёнкой дирижабль. Если бы не Америкосы, которые помешали при постройке Гиндебурга использовать гелий, кто знает, может этот экономичный, безопастный как для пасажиров, так и для окружающей среды вид транспорта и заменил бы самолёты.

      Комментарии:

    #8 написал: Леонид | [цитировать]

     
     

    Статья более познавательная,  все-таки у нас не распространены альтернативные источники энергии, скажем как в Европе. Там каждый дом имеет солнечную батарею, а у нас только на заправках встречались, да рекламных щитах

      Комментарии:

    #9 написал: Владимир | [цитировать]

     
     

    Вообще энергетика будущего. У нас в Волгоградской (112 877 км) и Астраханской (49 024 км) областях столько Солнца, что спасения от него летом нет. В целом в цифрах это около 50 Ккал/кв.см. в год. То есть 500 Млрд. Ккал/кв.км год. Или приближённо 81 Млрд. Гкалл. в целом по областям. Построив хотя бы на четверти от этой площади (степь и брошенные сельхозугодья, а также сами города, тенёк здесь летом очень кстати) солнечные электростанции с К.П.Д. Хотя-бы 5% (как раз полимерные батареи) Россия получит  84,78 Млрд. ГДж (23 550 Млрд. Квт. часов) электроэнергии. Это эквивалентно тысяче Саяно-Шушенских ГЭС. А есть ещё Калмыкия, Казахстан, Ростовская область…
    Вообще считал я, как попало, цифры какие-то циклопические. По другим подсчётам выходит 11 130 Млн. Квт. Часов, что кажется более реальным. Но вообще, как не крути, это огромная энергия. Это позволит создать экогорода без автомобилей (полный электротранспорт), кондиционеры, солнечные печи для выработки энергоёмких материалов и т. д. Улучшив качество жизни донельзя, продавать электроэнергию. Но правительству это невдомёк. Оно продолжает строить АЭС, засоряя землю радиоактивными отходами. При всём капитальные затраты на эти солнечные станции вряд-ли превысят суммы нужные для постройки АЭС и ГЭС не считая ядерного горючего и ущерба экологии.

    Добавление комментария
    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома | Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих | Электромастерская
    Электротехнические новинкии | Интересные факты | Спорные вопросы

    Поиск по сайту

    Тематика сайта www.electrik.info::
    Электротехника и электроника для начинающих,
    Электропроводка в доме своими руками, электромонтажные работы,
    Практическая электротехника и электроника

    Рекомендуем!

    Как самостоятельно собрать и настроить устройство управления нагрузкой по сотовому телефону
    Как самостоятельно собрать
    и настроить устройство управления нагрузкой по сотовому телефону

    Copyright © 2008-2014 www.electrik.info Е-mail: electroby@mail.ru
    Вся информация на сайте www.electrik.info предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.