"Звездная батарея"

[5611]

Российские учeные из Института ядерных исследований в подмосковной Дубне изобрели уникальную звездную батарею.

Настолько эффективно превращать энергию Солнца в электричество не способно ни одно устройство в мире. В основе батареи – гетероэлектрик. Это новое вещество, открытое россиянами. Новая батарея может работать 24 часа в сутки, в отличие от солнечных, функционирующих только в светлое время суток. Для регионов, где солнечных дней в году мало, звездная батарея является лучшим решением энергетических проблем. Ее емкость в 10 тысяч раз больше, чем у обычной «пальчиковой». Специалисты обещают запустить батарею в серийное производство через 2 года. http://www.vor.ru/index.phtml?id=1009

Представители Научного центра прикладных исследований (НЦеПИ) Объединённого института ядерных исследований в Дубне представили новую разработку - "звездную батарею". В основе батареи лежит гетероэлектрик - новое вещество на основе наночастиц золота и серебра - открытый специалистами НЦеПИ и запатентованный в России. Гетероэлектрик "загоняет" состоящий из волн разной длины солнечный свет на одну частоту, тем самым, повышает эффективность батареи.

Источник питания состоит из двух основных элементов: гетероэлектрического фотоэлемента, преобразующего видимый и инфракрасный свет в электричество, и гетероэлектрического конденсатора, накапливающего энергию. Подобный элемент обладает уникальной способностью работать не только днём, но и ночью, используя видимые и инфракрасные световые потоки, из-за чего его и назвали "звездной батареей".

В настоящее время слабое применение солнечной энергетики обусловлено низкой эффективностью преобразования энергии (~20%), отсутствием возможности получения электроэнергии ночью и в облачную погоду и отсутствием эффективных и экологически безопасных источников накопления энергии. У демонстрируемого учёными фотоэлемента эти недостатки отсутствуют. Зато имеются явные преимущества: эффективность преобразования видимого спектра в электроэнергию составляет 54%, а инфракрасного света в электроэнергию - 31%. Кроме того, фототок гетероэлектрического фотоэлемента вчетверо выше, чем у солнечных батарей.

В настоящее время НЦеПИ ищет партнёров для коммерциализации разработки.

http://www.jinr.ru/~jinrmag/koi8/2003/20/mat20.htm
http://www.fips.ru/rupatimage/NEW2003/1 ... 125292.pdf
http://www.fips.ru/rupatimage/0/2000000 ... 249277.pdf

[5611]

High Tech Wealth, известный поставщик телекоммуникационного оборудования из Китая, разработал мобильный телефон, который работает на солнечной энергии. Компания заявляет, что это первый в мире мобильник, который может зарядиться с помощью энергии солнца. После пребывания на солнечном свете в течение часа телефон может работать в режиме разговора до 40 минут. Солнечная батарея мобильника, как обещают, сможет заряжаться и от других источников света, например, свечей.

По заявлению представителя Hi-Tech Wealth, срок действия аккумулятора этого сотового в 2,5 раза больше, чем у традиционных батарей.
Многие компании в мире сейчас заняты разработкой телефона, работающего от солнца, однако в большинстве своем проекты пока находятся в стадии эксперимента.
http://helpix.ru/news/200706/091432/

Китайская компания Beijing Hengjiweiye выпустила телефон-раскладушку, корпус которой снаружи полностью покрыт солнечными батареями. По замыслу разработчиков, достаточно не держать телефон постоянно в кармане – и тогда ему вообще никогда не понадобится зарядное устройство от сети.
http://www.cellnews.ru/news/all/30-05-2007/7095.htm

http://helpix.ru/news/200706/151731/


Мода на игрушки йо-йо давно прошла, но по-прежнему на улице можно изредка увидеть любителей этой забавы. Более того, кое-где даже проводятся соревнования на лучшее владение йо-йо. Энтузиаст-дизайнер Шайк Ридзван (Shaik Ridzwan) соместил йо-йо и... мобильный телефон.

Концепт "йо-йо-телефона" выглядит как косметичка и, судя по фото, имеет весьма непривычную форму. Остаётся надеяться, что если идея будет благосклонно воспринята производителями, то на прилавки поступит более разумная, в плане конструктива, модель. По словам разработчиков, телефон будет заряжаться как при помощи кинетической энергии, так и используя солнечные батареи.
Что ж, такой неожиданный поворот событий может дать вторую жизнь игрушкам йо-йо, и мы будем ждать этого с нетерпением.
http://www.mobi.ru/News/5148/Yo-yo-phone.htm

Зарядка для телефона от солнечных батарей – это, конечно, здорово и удобно, однако у нас в Питере больше ветра, чем солнца – поэтому больше подойдет новая зарядка, которую собирается продавать британский Orange (В Лондоне тоже особо солнца нет, помните?). Она представляет собой миниатюрный "ветряк", который нужно подключить к телефону, плееру или другому девайсу через специальный адаптер – и заряжаться…
http://www.cellnews.ru/news/all/18-06-2007/7286.htm

Дизайнер Эндрю Шнайдер из США к началу летнего сезона создал бикини с солнечными батареями. Благодаря специальным пластинам, нашитым на купальник и генерирующим электроток, можно не только заряжать мобильный прямо от купальника, но также подключать к нему MP3-плеер или небольшой вентилятор.

Это не единственный способ зарядить телефон, когда под рукой нет ни одной розетки. Так, профессор корейского Приморского университета Цой Хюн Сика придумал вставлять в кроссовки зарядный генератор, в результате чего мобильный накапливает энергию во время ходьбы владельца http://www.travel.ru/news/2007/06/01/110227.html

[5611]

?
Оборонка занялась солнечной энергетикой...Сегодня в «Фотоне» используются кремниевые солнечные батареи с кпд порядка 18%, однако сейчас заканчивается тестирование опытных образцов фотоэлектрических преобразователей с кпд 40%, который достигается за счет наноразмерной структуры используемого кремния. Это совместная разработка Концерна «Созвездие» с институтами РАН. Первый завод по производству солнечных батарей с повышенным кпд планируется построить в Калуге через несколько лет
....http://www.nkj.ru/news/12458/

[5611]

Ученые из Hациональной лаборатории Айдахо (Idaho National Laboratory — INL) в сотрудничестве со специалистами из американской компании MicroContinuum и университета Миссури (University of Missouri) создали уникальный прототип солнечной батареи, за которую получили в прошлом году престижную премию Nano 50.

Работа батареи основана на использовании решётки из наноантенн, отпечатанных на тонкой и гибкой подложке. Падение ИК-лучей на такую спираль наноантенны наводит в ней напряжение, то есть получение тока происходит не от света за счёт фотоэффекта, а по принципу металлической антенны. По предварительным расчетам КПД такой солнечной батареи составляет 36%.

Но главная особенность батареи в том, что она может выдавать ток даже ночью, утилизируя ИК-лучи, которые испускает ночью Земля, а также здания, асфальтовые дороги и площади, нагретые за день солнечными лучами.

Кроме того, плёнка с наноантеннами гораздо дешевле классических солнечных батарей – для создания опытного образца такой экзотической солнечной батареи специалисты из INL воспользовались б/у полиэтиленовым мешком! Что до металла, то его расход также ничтожен — толщина узорного проводящего покрытия в новой батарее составляет всего тысячу атомов.

Изобретатели панели считают, что в будущем на гибкой плёнке можно будет печатать сразу несколько типов преобразователей. Причём с обеих сторон. Таким образом, солнечные батареи будущего смогут преобразовывать в ток широкий спектр излучения, как идущего от Солнца напрямую, так и отражённого от земли, а ещё и излучение, выдаваемое грунтом и асфальтом ночью.

Весьма перспективный принцип получения дешевой солнечной энергии разрабатывают нанотехнологии Калифорнийского института технологии. Здесь изучают наноматериалы, которые имитируют архитектуру травы и фотосинтеза, чтобы впоследствии создать устройства для утилизации энергии солнца.

Ученые внедряют наночастицы в такие дешевые и распространенные продукты как краска и облицовочные материалы. В случае успеха проекта нанокраска для домов, крыш или кровельной плитки может заменить черные, зеркальные фотогальванические элементы, которые обычно состоят из кристаллического кремния, являются громоздкими и очень дорогими при изготовлении. Кроме зданий, эта инновационная технология в будущем сможет обеспечивать энергией сотовые телефоны, портативные компьютеры и даже автомобили.

Технологию, основанную на похожем принципе, разрабатывают в Центре исследований наноматериалов при Университете Мэсси в Новой Зеландии. Принцип тот же – использование специальных красящих составов, способных преобразовывать солнечную энергию в электричество. В частности, исследователи создали состав на основе синтетического хлорофилла. Кроме того, ученые проводят опыты с гемоглобином.

По словам разработчиков, новые солнечные батареи будут обладать рядом существенных преимуществ по сравнению с традиционными батареями на основе кремния, которые применяются сегодня. Прежде всего, элементы питания нового типа не требуют прямого падения солнечных лучей, благодаря чему смогут генерировать электричество даже в пасмурную погоду. Кроме того, себестоимость производства таких батарей будет на порядок ниже себестоимости изготовления батарей на базе кремния.

Исследователи из Технологического Института Нью-Джерси (NJIT) разработали новый тип солнечных батарей, отличающийся невысокой стоимостью и возможностью производить их путем печати на гибкой пластиковой подложке.

Суть технологии заключается в том, что углеродные нанотрубки комбинируются с фуллеренами и формируют, таким образом, структуры наподобие «змеевиков». Солнечный свет, падая на полимерную основу, возбуждает в полимере ток, и фуллерены захватывают электроны. Однако фуллерены не обладают электропроводностью, и здесь свою роль играют нанотрубки, проводящие ток аналогично медным проводникам. Захваченные электроны, двигаясь по нанотрубкам, создают в них ток. Самое интересное, что с использованием новой технологии солнечные батареи можно печатать на простом домашнем принтере, что, по словам разработчиков, позволит обеспечить домовладельцев недорогим альтернативным источником энергии.

Но без сомнения самая уникальная разработка, способная произвести настоящую революцию в энергетике, принадлежит российским ученым.
В 2006 году ученые Научного центра прикладных исследований (НЦеПИ) Объединённого института ядерных исследований (Дубна) представили сенсационную разработку – «звездную батарею».

В основе технологии создания батареи лежит гетероэлектрик – новое вещество на основе наночастиц золота и серебра. Особенность этого материала в том, что он «загоняет» состоящий из волн разной длины солнечный свет на одну частоту, тем самым, повышает общий КПД батареи.

Источник питания состоит из двух основных элементов: гетероэлектрического фотоэлемента (ГЭФ), преобразующего видимый и инфракрасный свет в электричество, и гетероэлектрического конденсатора огромной емкости при малом объеме, который полученную энергию накапливает. Подобный элемент обладает уникальной способностью работать не только днём, но и ночью, используя видимые и инфракрасные световые потоки, из-за чего его и назвали «звездной батареей».

В настоящее время неконкурентоспособность солнечной энергетики обусловлено низкой эффективностью преобразования энергии (~20%), отсутствием возможности получения электроэнергии ночью и в облачную погоду и отсутствием эффективных и экологически безопасных источников накопления энергии. У продемонстрированного отечественными учёными фотоэлемента эти недостатки отсутствуют, о чем говорят показатели первого прототипа: эффективность преобразования видимого спектра в электроэнергию – 54%, инфракрасного света в электроэнергию – 31%. Это значительно превышает существующие мировые показатели – анонсированные прототипы зарубежных устройств имеют КПД преобразования прямого солнечного излучения около 42%. Кроме того, фототок гетероэлектрического фотоэлемента в 4 раза выше, чем у современных солнечных батарей, при этом ГЭФ имеет массу полупроводникового вещества на ватт энергии в 1000 раз меньше, чем у существующих аналогов.

Предварительные расчеты показали, что себестоимость производства гетероэлектрического фотоэлемента «звездной батареи» также ниже себестоимости фотоэлемента обычной кремниевой.
... http://www.nanometer.ru/2008/04/22/konk ... 47341.html

[5611]

Полувековой юбилей со дня основания ученые ОИЯИ встречают уникальными открытиями. 25 мая Научный Центр Прикладных Исследований (НЦеПИ) института провел презентацию - демонстрацию 'звездной батареи', а также технологий и устройств, которые не имеют аналогов в мире.



Основой 'звездной батареи' послужило открытое специалистами НЦеПИ новое вещество - гетероэлектрик. Идея нового вещества заключается в том, что размазанный в широком спектре длин электромагнитных волн солнечный свет, гетероэлектрик, на основе наночастиц из золота и серебра, загоняет на одну частоту, тем самым, усиливая в несколько раз эффект.

Гетероэлектрический фотоэлемент (ГЭФ) в совокупности с гетероэлектрическим конденсатором способны работать в видимом и инфракрасном излучениях. То есть в отличие от солнечных батарей с 20 процентной эффективностью, облачность и ночное время работе для ГЭФ не помеха. Эффективность работы нового устройства при видимом свете порядка 54 процентов, а в инфракрасном спектре - 31 процент, при фототоке в 4 раза выше и массой полупроводника на ватт энергии в 1000 меньше, чем у фотоэлементов, существующих солнечных батарей. Расчеты показывают, что стоимость 'звездной батареи' будет намного ниже, чем у всех существующих современных устройств.



НЦеПИ приглашает заинтересованных партнеров к сотрудничеству в создании на основе нового вещества опытных и серийных образцов приборов и устройств. Презентация собрала большое количество заинтересованных лиц, представителей СМИ. По завершении презентации прошла пресс-конференция, на которой ученые ответили на вопросы присутствующих.

Сергей Гор
Гетероэлектрик, защищенный 'зонтиковым' патентом РФ N2249277, охватывающим 24 направления науки и техники, позволяет осуществлять управление магнитным полем и его преобразование с целью создания приборов и устройств с прогнозируемыми оптическими, электрическими и магнитными свойствами. На способы и устройства с использованием гетероэлектрика специалистами НЦеПИ получены следующие патенты, не имеющие аналогов в мире:

Наноусилитель электрического излучения (N 2266596);
Электрический конденсатор и ненавесные элементы интегральных схем (N2266585);
Зеркало (2265870);
Способ генерации когерентного электромагнитного излучения и дипольный нанолазер на его основе (N2249278);
Оптическое стекло (N2209785);
Фотокатод (N2216815);
Гетерогенный фотоэлемент (N 2217845);
Фотоэлемент (N2222846)
Специалистами НЦеПИ подана также заявка на оптическое стекло из гетероэлектрика с рекордным показателем преломления света (превышающим современные показатели в десятки раз). В настоящее время слабое применение солнечной энергетики обусловлено следующими ее недостатками:

низкая эффективность преобразования света в электрический ток (не более 20%);
отсутствие возможности получения электроэнергии ночью, при облачности и с малым количеством солнечных дней в году;
отсутствие высокоэффективных и экологически безопасных источников накопления энергии (в настоящее время используются аккумуляторы).
У демонстрируемого учеными НЦеПИ образца гетероэлектрического фотоэлемента, являющегося основным компонентом 'Звездной батареи', эти недостатки отсутствуют. Зато имеются явные преимущества:

- эффективность преобразования видимого спектра cоставляет -54%, что значительно превышает существующие мировые показатели, а эффективность преобразования инфракрасного спектра - 31% , что даже выше, чем у современных солнечных батарей.
- фототок гетероэлектрического фотоэлемента (ГЭФ) в 4 раза выше, чем у современных солнечных батарей.


При этом ГЭФ имеет массу полупроводникового вещества на ватт энергии в 1000 раз меньше, чем у фотоэлементов современных солнечных батарей. Полученные расчеты указывают на то, что себестоимость гетероэлектрического фотоэлемента звездной батареи будет ниже себестоимости фотоэлемента современной солнечной батареи.и http://mobipower.ru/modules.php?name=Ne ... cle&sid=78

[5611]

/размазанный в широком спектре длин электромагнитных волн солнечный свет, гетероэлектрик, на основе наночастиц из золота и серебра, загоняет на одну частоту/

В свое время профессор О.А.Займидорога обнаружил интересный эффект: если в какой-либо материал (носитель) ввести наночастицы определенного ряда других материалов (затравку), то воздействие электромагнитного поля вызывает явление суперкогерентности – интенсивные согласованные по времени колебания электронов «затравки», приводящие к интенсивному взаимодействию всего образца (гетероэлектрика) с электромагнитным полем, уникальным образом меняют свойства этого материала.

Уже на стадии обнаружения эффекта ученые поняли, что он повлечет за собой много нового. Поэтому решено было создать для изучения гетероэлектриков группу с привлечением теоретиков, которые эффект объяснили, создали теоретическую модель, позволяющую вычислять «формулу» гетероэлектрика с теми или иными навязанными свойствами. После этого приступили к моделированию определенных устройств.

Начали с особого вида стекла. Если его производить на основе гетероэлектриков, то это может быть сверхжаропрочное стекло, устойчивое к пожарам, или пропускающее заданный спектр излучения, или использующее часть солнечных лучей для выработки электроэнергии (а на ее основе – тепла для обогрева помещения), или обладающее свойством поглощать радарное излучение и т.д. В этой области центр оформил серию патентов и изобретений.

Далее была выполнена серия защищенных патентами разработок высокоэффективных фотоэлементов, их существует три разновидности, и в каждую внесена своя лепта. К этому циклу работ примыкают и разработки по фотокатодам.

Все эти элементы, выполненные на основе гетероэлектриков, обладают огромной эффективностью, многократно превышающей нынешние мировые рекордные показатели. Если сегодня коэффициент полезного действия (КПД) фотоэлементов составляет 12 – 18% и научные лаборатории США обещают через несколько лет поднять его до 34%, то для фотоэлементов, изготовленных на основе гетероэлектриков, этот показатель уже сегодня достигает 90%. Мало того, гетероэлектрические фотоэлементы обладают уникальной способностью работать и в ночное время, используя видимые и инфракрасные световые потоки. Так что можно уже говорить не только о солнечных батареях, но и о «звездных», способных вырабатывать электроэнергию в любой климатической зоне и в любое время суток.

На базе гетероэлектриков получен также новый вид лазерного излучения и на его основе не имеющий аналогов в мире дипольный нанолазер, который не содержит резонатора – устройства, определяющего габариты всего лазера. То есть нанолазер по своей величине получается в десятки тысяч раз компактнее, чем другие ныне существующие. Изготовление серийного образца нанолазера станет существенным скачком в физике, электронике и лазерной технике.

Сейчас на основе гетероэлектриков в центре ведется разработка новой оптики, отличающейся не только улучшением всех параметров, но и обладающие некоторыми абсолютно новыми свойствами.

Это только небольшая часть возможных применений гетероэлектрика. А вообще сегодня коллектив авторов патента описал 24 направления применения его, причем по большинству направлений качественный скачок в улучшении различных показателей составляет от 100 до 1000 раз, а в ряде случаев речь вообще идет об абсолютной новизне изделий, то есть прототипы сегодня в практике отсутствуют.... http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yab ... 1163674130

http://www.ntpo.com/patents_glass/glass/glass_95.shtml
http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?IA= ... SPLAY=DESC

2) Уникальный способ связи, кодирования и деко
дирования информации, не имеющий аналога в мире,
для проводной и беспроводной передачи, а также уст
ройство передачи информации используют принципи
ально новый вид модуляции и демодуляции электри
ческого тока и электромагнитных волн, в частности, ра
диоволн. Передача информации осуществляется путем
изменения по закону модуляции волновых свойств пос
тоянного тока или электромагнитной волны.
Новый вид связи основывается на том свойстве,
что носители заряда, образующие электрический ток,
имеют различное распределение по скоростям.
В современных системах радиосвязи, в зависимос
ти от спектра передаваемого сигнала и способа моду
ляции в области радиочастот, происходит расширение
спектра передаваемого сигнала, что приводит к умень
шению количества каналов связи в фиксированном ди
апазоне частот и уменьшению помехоустойчивости.
(Известные способы модуляции электромагнитных
волн используют возможность модуляции следующих
параметров несущей частоты: амплитуды, фазы и час
тоты по закону модулирующего сигнала. При этом, в
зависимости от способа модуляции, происходит рас
ширение спектра передаваемого сигнала, что приводит
к резкому уменьшению количества каналов связи,
потери энергии и помехоустойчивости.)
Демонстрация уникального вида связи и кодирова
ния информации будет проводиться в длинноволновом
диапазоне (где все указанные преимущества наглядно
демонстрируются) на стандартной приемной и переда
ющей аппаратуре. В диапазоне длинных волн возмож
на передача только таких сигналов, ширина спектра ко
торых незначительно больше ширины спектра звука.
Примененный уникальный вид модуляции радио
волн позволяет значительно уменьшить полосу частот
радиосигнала, повысить помехоустойчивость канала
связи за счет сужения полосы частот радиосигнала и
увеличить число одновременно работающих радиос
танций.
Разработанный вид связи легко встраивается в су
ществующие средства передачи и приема информации
без расширения полосы частот и без нарушения их ра
ботоспособности, при этом получая дополнительные
каналы передачи аналоговой и цифровой информации
... http://www.pressmk.ru/PDF/Sodr165.pdf

[5611]

...Судя по прошедшей два с лишним года тому назад шумовой волне – искали инвесторов.
Судя по тому, что сейчас тишина – скорее всего, нашли.
Судя по тому, что до награждения начальства дело еще не дошло – практических результатов еще нет. Хотя там такие инвесторы могут оказаться, что про практические результаты мы вообще никогда не услышим.
А про сами работы с гетероэлектриками, которые в основе «звездной батареи» лежат, мне так в свое время сказали: «Проект серьезный и делается серьезными людьми. Недостаточно прозрачный. Для окончательных выводов информации недостаточно, но та, которая есть, говорит скорее в пользу проекта, чем против него. А то, что говорят журналисты – это почти всегда полный бред, здесь не надо удивляться».

Для справки.
Новое вещество, открытое в Дубне учеными Научного центра прикладных исследований (НЦеПИ) ОИЯИ и запатентованное под названием гетероэлектрик, обладает интересным свойством: если в какой-либо материал (носитель) ввести наночастицы определенного ряда других материалов (затравку), то воздействие электромагнитного поля вызывает явление суперкогерентности – интенсивные согласованные по времени колебания электронов «затравки», приводящие к интенсивному взаимодействию всего образца (гетероэлектрика) с электромагнитным полем, что уникальным образом меняют свойства этого материала.
В переводе на простонародный: формирование структуры материала посредством введения в него наночастиц другого материала под действием электромагнитного поля позволяет существенным образом изменять свойства исходного материала и управлять этими свойствами, изменяя параметры электромагнитного излучения.
http://projects.rusnano.com/forum/forum ... &mode=view

[5611]

Ученые из университета св. Андрея Первозванного (University of St. Andrews) в Шотландии разработали новую конструкцию литиевого аккумулятора. Новый аккумулятор может накапливать в 10 раз больше энергии, чем современные литий-ионные батареи, а извлечение энергии происходит с помощью кислорода, взятого из воздуха, за что технология получила название STAIR (St. Andrews Air – «воздух Святого Андрея»).
Технология STAIR (что можно перевести как «ступень» или «лестница») предусматривает замену электродов из кобальтата лития, используемых в современных перезаряжаемых батареях, на электроды из пористого углерода. Пористый углерод позволяет электронам и ионам лития проникать через полимерный электролит, напрямую реагируя с кислородом из окружающего воздуха. Создание технологии STAIR обеспечил грант Британского совета по инженерным и научным исследованиям ESPRC (Engineering and Physical Sciences Research Council) суммой 2,4 млн. долларов.
Создатели технологии STAIR под руководством профессора Питера Брюса (Peter Bruce) считают, что изготовление их воздушно-литиевых батарей будет дешевле, чем производство современных аккумуляторов. Компоненты из пористого углерода по стоимости дают огромную фору дорогостоящим электродам из кобальтата лития. Кроме углерода, ключевой особенностью является использованиe природного кислорода из воздуха в качестве реагента – тем самым батарея освобождается от некоторых опасных химикатов, а катализатором выступает доступный оксид марганца.
Четырехлетний проект STAIR запущен всего 2 года назад, так что авторы рассчитывают завершить создание технологии уже к июню 2011 г. Коммерческое производство таких «дышащих» аккумуляторов начнется не ранее 2014 г. Подробнее о проекте профессора Брюса по изготовлению воздушно-литиевых батарей можно узнать на сайте NewScientist и в официальном пресс-релизе EPSRC.
http://soft.mail.ru/pressrl_page.php?id=33879
http://www.nanometer.ru/2009/05/28/1243 ... 55668.html

[5611]

Британская компания Quantasol создала экспериментальную солнечную батарею, которая показала рекордный КПД для однопереходных фотоэлектрических преобразователей.
Разработка представлена на выставке солнечных батарей нового поколения — A Quantum of Sol, проходящей с 30 июня по 4 июля в Лондоне.
КПД новой ячейки составил 28,3% (при освещении концентрированным светом, яркостью в 500 раз выше нормального солнечного потока). Это достижение зафиксировано независимыми экспертами из германского института солнечной энергии Фраунгофера (Fraunhofer ISE).
Quantasol была создана в 2007 году как дочерняя фирма Имперского колледжа Лондона (Imperial College London), учёными, занимавшимися исследованиями в области наноматериалов. Нынешняя экспозиция — отчёт о результатах двухлетнего труда.
28,3 — не столь уж внушительный показатель на фоне лучших мультипереходных солнечных батарей (у которых КПД близок к 41%), но гораздо лучше, чем у классических и самых распространённых ныне кремниевых панелей (10-20%).
Новая солнечная панель создана на основе так называемых квантовых ям (quantum well) — наноструктур, настроенных так, чтобы с высокой эффективностью превращать в ток свет с определённой длиной волны.
В частности, рекордная батарея Quantasol построена на основе арсенида галлия, с добавлением армии нанометровых частиц из арсенида индия галлия (они и формируют квантовые ямы). Варьирование параметров последних позволяет настраивать пик эффективности всего преобразователя на желаемую частоту.
Зачем это нужно? Только в космосе на солнечные панели падает одинаковый свет, — рассуждают специалисты Quantasol. В реальных условиях на земле он обладает несколько отличным спектром, в зависимости от места расположения панели: поток меняется по мере перехода от экваториальных районов к высоким широтам. Да и преобладающая в той или иной местности погода вносит свои коррективы. Толща атмосферы — это фильтр, меняющий картину падающих на землю лучей.
Чтобы получать от них максимум энергии, да не только в полдень, но и в другое время дня, а также — в разные дни недели, нужно, чтобы батарея была адаптирована к наиболее эффективному поглощению ряда специфических частот. Этого и можно добиться во время производства панели.
Теперь Quantasol намерена построить с применением всё тех же квантовых ям и мультипереходные ячейки, дабы побить абсолютный рекорд в преобразовании солнечного света. Такие батареи британцы рассчитывают представить в начале 2010 года. По оценке учёных, КПД мультипереходных фотоэлектрических преобразователей можно будет увеличить на 3-4%.
Компания утверждает, что разработанная ею технология производства батарей с квантовыми ямами позволит в скором времени снизить стоимость такого типа солнечных ячеек, так что по цене за каждый ватт выходной мощности и за каждый киловатт-час произведённой энергии (с учётом применения концентраторов) они смогут приблизиться к кремниевым панелям.
(фото с сайта summerscience.org.uk)
Батареи на основе арсенида галлия заметно дороже кремниевых соперников, – поясняют физики, – но зато они намного лучше работают в условиях "перегрузки" концентрированным светом, нежели перегревающийся кремний. И потому новые панели могут быть использованы в системах с мощными концентраторами на основе линз или зеркал, в которых площадь сбора лучей в десятки и сотни раз больше площади самой солнечной батареи. А это – путь к удешевлению всей системы . http://www.membrana.ru/lenta/?9430