Quyosh batareyalari yangi texnologiyalar. Yangi quyosh panellari an’anaviy – ekotexnologiyaga qaraganda ikki baravar samarali

Iste'mol ekologiyasi.Fan va texnologiya: Shveytsariya fiziklari rekord darajada yuqori samaradorlikka ega bo'lgan va shu bilan birga oddiy quyosh batareyalariga nisbatan ancha arzon bo'lib qoladigan quyosh batareyalarining yangi avlodi ishlashini namoyish etdilar.

Shveytsariya fiziklari rekord darajada yuqori samaradorlikka ega bo'lgan va shu bilan birga oddiy quyosh batareyalariga nisbatan ancha arzon bo'lib qoladigan yangi avlod quyosh batareyalarining ishlashini namoyish etdilar.

Noodatiy tabiiy mineralning analogidan olingan filmlar Shveytsariya fiziklariga quyosh nuri energiyasining rekord darajadagi 20 foizini elektr energiyasiga aylantiradigan arzon quyosh batareyalarining yangi turini yaratishga yordam berdi, deyiladi Nature jurnalida chop etilgan maqolada.

“Eng yaxshi prototip perovskit quyosh batareyalari ishlab chiqarish va tozalash juda qiyin bo'lgan maxsus materiallardan foydalanadi. Ularning minimal narxi har bir gramm modda uchun taxminan 300 evroni tashkil qiladi, bu esa ulardan tijorat maqsadlarida foydalanishni imkonsiz qiladi. Taqqoslash uchun, bizning moddamiz FDTni tayyorlash oson va besh baravar arzon, ammo bir xil xususiyatlarga ega”, dedi EPFLdan Muhammad Naziruddin.

So'nggi yillarda olimlar quyosh batareyalarining samaradorligini bir necha bor oshirishi mumkin bo'lgan bir nechta ekzotik materiallarni yaratdilar. Xususan, fiziklarning e'tiborini perovskit minerali va uning sintetik analoglari tobora ko'proq jalb qilmoqda, ularning nozik plyonkalari yorug'lik energiyasini elektr energiyasiga aylantirishda yaxshi bo'lgan yarim o'tkazgichlardir.

Ko'pgina yorug'lik yutuvchi materiallar simmetrik kristall tuzilishga ega, bu elektronlarning turli yo'nalishlarda erkin oqishini ta'minlaydi. Perovskit bitta metall atomlari tomonidan hosil qilingan kubik kristall panjaraga ega. Har bir kubning ichida kislorod atomlaridan hosil bo'lgan oktaedr mavjud bo'lib, uning ichida boshqa metall atomi joylashgan.

Ushbu atomlar orasidagi o'zaro ta'sir elektronlarning bir xil yo'nalishda oqishiga olib keladi, shuning uchun perovskit quyosh xujayralari juda yuqori samaradorlikka ega, taxminan 12-15%. Naziruddin va uning hamkasblari FDT moddasini yaratish orqali akkumulyator narxini oshirmasdan yanada yuqori samaradorlikka erisha oldilar.

U "teshik tashuvchilari" deb ataladigan toifaga kiradi - yorug'lik zarralari unga kirib, elektronlarni "taqillatgandan" keyin perovskit plyonkasidan "teshiklar" deb ataladigan musbat zaryadlarni olib tashlashga yordam beradigan maxsus moddalar. Kimyoviy tuzilishi jihatidan FDT kichik aromatik uglevodorod molekulasi bo'lib, shakli katta qanotli kapalakka o'xshaydi.

Ushbu "kapalak" qanotlarining uchlari perovskit plyonkasi yuzasiga yopishadi va uning pastki qismi "teshiklar" va elektronlar manbai bo'lib xizmat qiladigan yod atomlari bilan o'zaro ta'sir qiladi va ularni tezda o'z ishiga qaytishiga olib keladi. yorug'likdan keyingi elektronni perovskit kristalidan chiqarib yuborgandan keyin pozitsiyasi.

O'zining g'ayrioddiy xususiyatlari tufayli yupqa FDT qatlami bilan qoplangan quyosh batareyasi bugungi kunga qadar rekord darajadagi samaradorlikka erishishga qodir - 20,2% dan ortiq, bu qimmatroq "teshik tashuvchilar" asosidagi quyosh batareyalaridan bir oz yuqori. Olimlar ularning kashfiyoti bizni chinakam samarali "yashil" energiya manbalarining paydo bo'lishiga yaqinlashtirishiga umid qilmoqda. nashr etilgan

Bugungi kunda insoniyatga ma'lum bo'lgan barcha muqobil energiya manbalari orasida eng mashhurlari quyosh batareyalari, batareyalar va quyosh energiyasiga asoslangan boshqa generatorlardir. Energiya xarajatlarining hozirgi narxini hisobga olgan holda, ko'pchilik o'z uylari uchun quyosh panellarini qayerdan sotib olishlari, ularning narxi qanday va tayyor echimlar bor-yo'qligi bilan qiziqishadi. Va valyuta kursining ko'tarilishi aholining to'lov qobiliyatiga bevosita ta'sir qilganligi sababli, tobora ko'proq fuqarolar Rossiyada ishlab chiqarilgan panellar haqida ko'proq ma'lumot olishga harakat qilmoqdalar.

Quyosh panellari nima va ular uyda qanday ishlatiladi?

Uy-joylarni energiya bilan ta'minlashning bunday turi 30 yildan ortiq vaqtdan beri mavjud bo'lishiga qaramasdan, bu sohada ko'plab mutaxassislar mavjud emas. Nima uchun xususiy uy uchun quyosh panellaridan foydalanish juda foydali? Javob oddiy: siz faqat uskuna va o'rnatish uchun to'lashingiz kerak, shundan keyin energiya bepul! Xitoy, AQSh, Fransiya, Italiya va Germaniya kabi mamlakatlarda aholining 30 foizi milliardlab cheksiz kilovatt quyosh energiyasidan foydalanish uchun uyingizda batareyalarini o'rnatmoqda. Agar u bepul bo'lsa, buning siri nimada?


Batareyaning ishlash printsipi quyidagicha: yorug'lik kvantlarini elektr tokining tarkibiy qismlariga aylantiradigan kristallardan (masalan, kremniy) yasalgan yarim o'tkazgichlarni tasavvur qiling. Panelda yuz minglab bunday kristallar mavjud. Kerakli quvvatga qarab, bunday qamrovning maydoni bir necha kvadrat santimetrdan (kalkulyatorni eslang) yuzlab kvadrat metrgacha - masalan, orbital stantsiyalar uchun.

Qurilmalarning ko'rinadigan soddaligiga qaramay, Rossiyada ulardan foydalanish juda cheklangan - iqlim, ob-havo, yil va kun vaqti. Bundan tashqari, tizim tarmoqqa oqim berish uchun siz quyidagilarni sotib olishingiz kerak:

  • kuchlanish kuchaygan taqdirda energiyani saqlaydigan batareya;
  • to'g'ridan-to'g'ri oqimni o'zgaruvchan tokka aylantiradigan inverter;
  • batareya zaryadini nazorat qiluvchi tizim.

Iste'mol haqida qisqacha

O'rtacha 4 kishidan iborat oila oyiga 250-300 kVt iste'mol qiladi. Uy sharoitida foydalanish uchun quyosh modullari 1 kvadrat metr uchun o'rtacha 100 Vt ishlab chiqaradi. kuniga m (toza havoda). Butun uyni elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun siz kamida 30 ta, ideal holda 40 ta bo'limni o'rnatishingiz kerak, bu kamida 10 000 AQSh dollari turadi. e.. Bu holda, tom janubga yo'naltirilgan bo'lishi kerak va oyiga quyoshli kunlar soni o'rtacha 18-20 dan kam bo'lmasligi kerak. Quyida quyoshli kunlar xaritasi keltirilgan.


Xulosa: quyosh panellari elektr energiyasining zaxira manbai sifatida yaxshi. Bunga qo'shimcha ravishda, siz ularni qanday tanlashni bilishingiz kerak, shunda quvvat uy ehtiyojlarini qondirish uchun etarli. Ammo, baxtsiz hodisalardan qat'i nazar, sizning uyingiz doimo elektr energiyasi bilan ta'minlanadi.

1. "Telecom-STV" YoAJ panellari

Rossiyaning Telecom-STV (Zelenograd) kompaniyasi nemis hamkasblariga qaraganda o'rtacha 30% arzonroq mahsulot ishlab chiqaradi: narxlar 5600 rubldan boshlanadi. 100 Vt panellar uchun. Ushbu ishlab chiqaruvchining panellari 20-21% gacha samaradorlikka ega. Ushbu korxonaning asosiy xususiyati diametri 15 mm gacha bo'lgan kremniy plastinalarni va ular asosida quyosh modullarini ishlab chiqarishning patentlangan texnologiyasi edi.


"Telecom-STV" YoAJning qaysi akkumulyatorini ko'rishim mumkin? Eng mashhur model TSM deb ataladi, keyin u quvvatga qarab belgilanadi: 15 dan 230 Vtgacha (narx taxminiy).

Model Quvvat, V Olchamlari, mm Og'irligi, kg narx, rub.
TSM-15 18 430 × 232 × 43 1,45 3500 dan
TSM-40 44 620 × 540 × 43 4,05 6000 dan
TSM-50 48 620 × 540 × 43 4,05 6 575 dan
TSM-80A 80 773 × 676 × 43 6,7 8500 dan
TSM-80B 80 773 × 676 × 43 6,7 9000 dan
TSM-95A 98 1183 × 563 × 43 7,9 10 750 dan
TSM-95V 98 1183 × 563 × 43 7,9 11 000 dan
TSM-110A 115 1050 × 665 × 43 8,8 12 500 dan
TSM-110V 115 1050 × 665 × 43 8,8 12 800 dan
..
TSM-270A 270 1633 × 996 × 43 18,5 23 370 dan

Ishlab chiqarilgan panellarning asosiy turi monokristaldir, ammo har bir model ko'p (poli-) kristalli sifatida ham taqdim etilishi mumkin. Har bir tur o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega (jadvalga qarang).

Tanlov, albatta, byudjet imkoniyatlari bilan cheklangan, shuning uchun biz rus ishlab chiqaruvchilarining boshqa arzon va ishonchli qurilmalarini ko'rib chiqishni davom ettiramiz.

2. Hevel – Chuvashiyadagi oʻsimlik

Rossiyadagi eng yirik quyosh panellari ishlab chiqaruvchilardan biri Hevel kompaniyasidir. 2017 yilda kompaniya ishlab chiqarishni modernizatsiya qildi va quyosh modullarini ishlab chiqarish uchun yupqa plyonkadan yangi heterostruktura texnologiyasiga o'tdi. Yangi avlod modullari yuqori va past haroratlarda (-50 ° C dan + 85 ° C gacha), shuningdek, diffuz yorug'lik sharoitida modulning samarali ishlashini ta'minlaydigan yupqa plyonkali va kristalli texnologiyalarning afzalliklarini birlashtiradi. Quyosh modulining o'rtacha samaradorligi 20% ni tashkil qiladi. Ushbu ko'rsatkichga ko'ra, Hevel Group modullari dunyodagi eng yaxshi uchlikka kiradi. Modulning xizmat qilish muddati kamida 25 yil.


Hevel kompaniyasining qaysi batareyasini misol sifatida ko'rishingiz mumkin? Mana eng mashhur heterostrukturaviy modul parametrlari bilan jadval:

3. Ryazan ZMKP

Ryazan metall-keramika qurilmalari zavodi 1963 yildan beri faoliyat yuritib kelmoqda, ammo 2002 yildan boshlab u ISO 9001 xalqaro sifat nazorati tizimiga o'tdi va uning talablariga, shuningdek, GOST 12.2.007-75 standartlariga qat'iy muvofiq panellar ishlab chiqaradi.

Kompaniyaning narxlari ro'yxatida siz 130 va 220 Vt quvvatga ega ikkita joriy RZMP modelini topishingiz mumkin. Ularning samaradorligi 12 dan 17,1% gacha o'zgarib turadi. Quyosh xujayralari ketma-ket ulanish usuli yordamida bo'yalgan alyuminiy asosga qo'llaniladi. Mana ularning qiyosiy xususiyatlari:

RZMP 130-T individual xonalarni va maishiy texnikani (masalan, isitish qozonini) avtonom ta'minlash uchun javob beradi. 220 dan 240 Vt gacha bo'lgan kuchliroq model butun uyni zaxira quvvat bilan ta'minlash uchun tez-tez sotib olinadi. Uning narxi 13200 dan 14400 rublgacha o'zgaradi. modul uchun.

4. Krasnodar "Saturn"

Kubanda ishlab chiqarilgan panellar 1971 yildan beri ishlab chiqariladi, shu vaqt ichida kompaniya 20 ming kvadrat metrdan ortiq mahsulot ishlab chiqardi. Saturn ikkita xususiy ishlab chiqarish texnologiyasidan foydalanadi - germaniy substratli monokristalli kremniy yoki galliy arsenidiga asoslangan. Ikkinchisi mumkin bo'lgan eng yuqori ko'rsatkichni ko'rsatadi va muhim ob'ektlarni (yoqilg'i quyish shoxobchalari, uzluksiz aylanish korxonalari va boshqalar) ta'minlash uchun ishlatiladi.


Ikkala turdagi modullar to'r va plyonkadan metallga (anodlangan alyuminiy) va simli turdagi har qanday ramkada tayyorlanishi mumkin. Fotoelektrik konvertorlar quyidagilar bo'lishi mumkin:

  • silliqlangan sirt bilan;
  • o'rnatilgan diodlar bilan;
  • alyuminiy oyna bilan.

Saturn quyosh xujayrasining turiga qarab asosiy energiya xususiyatlari:

Bu xususiyatlar har qanday o'lchamdagi tashuvchilar uchun tegishli: Saturn korxonasida siz yozgi uyning tomi uchun yig'ma modullarga va sensorlar, konvertorlar, elektr mahsulotlari, shuningdek batareyalar uchun miniatyura quyosh panellariga buyurtma berishingiz mumkin. Narxlar ro'yxati faqat savdo bo'limida sizga taqdim etiladi.

5. Quyosh shamoli

Ushbu korxona Ukrainada joylashgan. Rossiyada xuddi shunday korxona mavjud bo'lib, u ko'proq investor va amalga oshiruvchi sifatida ishlaydi. Solar Wind 1 dan 15 kVt/soat quvvatga ega quyosh modullarini ishlab chiqaradi. Maqsad va quvvatga qarab, modul bir necha o'nlab batareyalarni o'z ichiga olishi mumkin. Shunday qilib, 1000 Vt quvvatga ega akkumulyatorga 5 ta modul, bitta 30 A quvvatni boshqarish moslamasi, 150 A/soat akkumulyator (to‘plamda 2 dona) va 1200 V invertor kiradi.Batareyaning ishlash muddati 18 yilgacha.


Maslahat: agar siz turar-joy binosini yil davomida energiya bilan ta'minlash uchun Quyosh shamoli uskunasini sotib olsangiz, kamida 10 kVt / soatni olishingiz kerak.

1000 dan 15 000 Vt gacha quvvatga ega quyosh shamol fotovoltaik tizimlarining (Ukraina) imkoniyatlari haqida tasavvurga ega bo'lish uchun biz 1 kunlik iste'molga asoslangan qiyosiy jadvalni taklif qilamiz.

Modul quvvati, kVt/soat 1 3 5 10 15
Turli tizimlar uchun elektr ta'minoti misoli (jami)
Lampochka (energiyani tejash, kuniga 4 soat ishlaganda) 4 narsa. Har biri 11 Vt 10 dona. Har biri 15 Vt 10 dona. Har biri 20 Vt 20 dona. Har biri 20 Vt 40 dona. Har biri 20 Vt
Konditsioner Etarli bo'lmaydi Etarli bo'lmaydi Etarli bo'lmaydi kuniga 1 soat kuniga 3 soat
Noutbuk quvvati 40 Vt/soat 4 soat 4 soat 4 soat 4 soat 4 soat
televizor 50 Vt/soat, kuniga 3 soat 50 Vt/soat, kuniga 4 soat 150 Vt/soat, kuniga 4 soat 150 Vt/soat, kuniga 3 soat 150 Vt/soat, kuniga 4 soat
Sun'iy yo'ldosh televideniesi antennasi, 20 Vt/soat kuniga 3 soat Kuniga 4 soat Kuniga 4 soat kuniga 3 soat kuniga 3 soat
Muzlatgich Etarli bo'lmaydi 100 Vt/soat, kuniga 24 soat 10 Vt/soat, kuniga 24 soat 150 Vt/soat, kuniga 24 soat 150 Vt/soat, kuniga 24 soat
Kir yuvish mashinasi Etarli bo'lmaydi 900 Vt/soat, kuniga 40 min 900 Vt/soat, kuniga 1 soat 1500 Vt/soat, kuniga 1 soat 1500 Vt/soat, kuniga 1 soat
Chang yutgich, 900 Vt/soat Etarli bo'lmaydi Etarli bo'lmaydi Haftada 2 marta 1 soatdan Haftada 2 marta 1 soatdan Haftada 2 marta 1 soatdan

6. “Kvant” quyosh batareyalari

"Kvant" AES birinchi bo'lib 2 tomonlama sezgirlikdagi kremniyli quyosh batareyalarini, shuningdek, galliy arsenidining monokristallarini ishlab chiqarishni taklif qildi. Bugungi kunda eng mashhur model Kvant KSM va uning modifikatsiyasi KSM-180P hisoblanadi. Bunday batareyaning narxi 18 000 rubldan oshmaydi, xizmat muddati 40 yilga etadi.


Biroq, biz barcha modullarning xususiyatlarini taqdim etamiz. Ular mono- va polikristalli o'zgarishlarda buyurtma qilinishi mumkin. O'ziga xos energiya xarakteristikalari monokristalli panellar uchun yuqoriroq va 200 Vt / kv.m ga etadi. Xorijiy analoglar bilan taqqoslaganda, Kvant past narx va butun xizmat muddati davomida samaradorlikning nisbatan kichik pasayishi tufayli optimal hisoblanadi.

Xarakterli KSM-80 KSM-90 KSM-100 KSM-180 KSM-190 KSM-205
Nominal quvvat, Vt 80–85 90–95 98–103 180–185 190–195 205–210
Qisqa tutashuv oqimi, A 5,4–5,6 5,5–5,7 5,8–5,9 5,4–5,6 5,5–5,9 5,6–6,1
Ochiq elektron kuchlanish, V 21,2–21,5 22,2–22,4 22,8–23,0 34,8–36,6 35,1–37,2 35,9–37,8
Quyosh xujayralari soni 36 36 36 72 72 72
Olchamlari, mm 1210 × 547 × 35 1210 × 547 × 35 1210 × 547 × 35 1586 × 806 × 35 1586 × 806 × 35 1586 × 806 × 35
Kommutator qutisi, TUV IP66 IP66 IP66 IP66 IP66 IP66
Og'irligi, kg 8,5 8,5 8,5 16 16 16
Samaradorlik, % 17,5 18,3 18,7 17,8 18,4 19,0

7. Sun Power - portativ quyosh panellari

Sun Power kompaniyasi Ukrainada joylashgan bo'lib, asosan o'zining tashiladigan quyosh majmualari bilan mashhur. Ularning yordami bilan siz sayohat paytida ham elektr energiyasini olishingiz mumkin. Ushbu komplekslar harakatchanligi, kichik o'lchamlari va ko'chmaligi bilan ajralib turadi. Ular USB chiqishiga ega va 500 Vtgacha quvvatga ega.


Sun Power portativ panellarining boshqa xususiyatlari:

  • xizmat muddati - 30 yilgacha;
  • xalqaro Idoralar RoHC sertifikatiga ega;
  • yangi avlod panellari ham estetikani yo'qotmasdan jabhaga yoki tomga birlashtirilishi mumkin.

Bunday echimlarni reklama taxtalari, yo'llar va hududlarni avtonom yoritishda, lagerlar va treylerlar, yaxtalar va qayiqlar uchun elektr ta'minotida qo'llash qulay.

8. "Kvazar" - boshqa Ukraina ishlab chiqaruvchisi

Kvazar kompaniyasi fotovoltaik uskunalarning keng assortimentini ishlab chiqaradi, jumladan quyosh panellari va zaryadlovchi qurilmalar. Kvazar quyosh panellari uyda etishtirilgan kremniy kristallaridan tayyorlanadi va mustahkamlangan alyuminiy asosga ega. Ishlab chiqaruvchi tomonidan berilgan sifat kafolati biroz xavotirli - atigi 10 yil. Biroq, elektroluminesans va boshqa laboratoriya sinovlari uzoqroq xizmat muddatini tasdiqlaydi - 25 yilgacha.

Bizning tanlovimiz: panellar - KV175-200/24 ​​M (monokristalli), KV220-255M (shuningdek mono), KV210-240P (poli versiya), markalashdagi raqamlar qurilmaning quvvatini bildiradi.

Batareyalarning narxi 13 000 rubldan. (taxminan) 150 Vt uchun. Quyosh panellaridan tashqari, Kvazar 18,7% gacha samaradorlik bilan 4 × 4 dan 6 × 6 dyuymgacha bo'lgan hujayrali fotoelektrik konvertorlarni ishlab chiqaradi.

9. “Vitasvet” MChJ

Moskvadagi "Vitasvet" MChJ korxonasi bitta asosiy SSI-LS200 P3 modelini to'rtta quvvat o'zgarishida ishlab chiqaradi: 225 dan 240 Vt gacha. Har bir modul 60 ta multikristalli kremniy gofretdan iborat bo‘lib, alyuminiy profilga o‘rnatiladi.

800 Vt/kv.m normal sharoitda sinovlar davomida olingan ularning asosiy parametrlari:

Batareya quvvati, Vt 225 230 235 240
Maks. kuchlanish, V 29,6 29,7 29,8 30,2
Qisqa tutashuv oqimi, A 8,1 8,34 8,41 8,44
Samaradorlik, % 13,5 13,8 14,1 14,5

Narxi - 12 800 rubl. har bir panel uchun 240 Vt quvvatga ega.

10. Termotron zavodi (Bryansk)

Termotron korxonasi avtonom quyosh energiyasi bilan ishlaydigan ko'chalarni yoritish tizimlari va mini-avtonom quyosh stantsiyalarini ishlab chiqaradi. Birinchisi yuqori ustunli tayanchli ketma-ket modullar asosida ta'minlanadi.


Termotron avtonom ko'cha yoritish tizimlarining xususiyatlari:

  • ish harorati diapazoni – -40…+50 °C;
  • nurning ochilish burchagi - 135 dan 90 darajagacha;
  • kafolatlangan xizmat muddati - shahar sharoitida 12 yil;
  • qo'llab-quvvatlash balandligi - 6 dan 11 m gacha;
  • quvvat - 30 dan 160 Vt gacha.

Zavod tomonidan ishlab chiqarilgan "Ekoterm" avtonom stansiyasi qishloq uylari va uchastkalari egalarini qiziqtiradi. Bundan tashqari, fermer xo'jaliklarida, telefon stantsiyalarida, qishloq maktablari, kasalxonalar va do'konlarni jihozlash uchun ishlatiladi. Stansiya 14,5 kVt quvvatga ega dizel generatoridan ishlaydi. 18 ta foto ishlov berish elementi miqdori bo'lgan ishlab chiqarilgan energiyaning narxi 5,12 rubl / kVtni tashkil etadi, to'lov muddati 5 yilgacha (ishlab chiqaruvchi bilan stantsiya narxini tekshiring).

Xulosa


Biz Rossiya va Ukrainadagi fotoenergetika sanoati deb ataladigan bir nechta etakchi korxonalarni ko'rib chiqdik, umid qilamizki, ular quyosh panellaridan foydalanishning maqsadga muvofiqligi haqida dastlabki fikrni beradi va to'g'ri qaror qabul qilishga imkon beradi. Bu barcha brendlar emas, lekin bu eng mashhur va sotuvga qo'yilgan.

(Hali hech qanday baho yo'q)

Dunyo energiya tejovchi texnologiyalarda inqilob sari ishonch bilan ketmoqda. Bu sohadagi soʻnggi yutuqlardan biri Dallasdagi Texas universiteti va Moskva poʻlat va qotishmalar instituti (MISiS) tomonidan tuzilgan Xalqaro tadqiqot guruhiga tegishli. Olimlar perovskit asosida quyosh batareyasini yaratish usulini ishlab chiqdilar. Kremniyga asoslangan an'anaviy analoglardan farqli o'laroq, yangi mahsulotning samaradorligi ancha yuqori. Shu bilan birga, kelajakdagi quyosh batareyasining narxi kamayadi. Tadqiqotchilar plastik, engil, hamyonbop perovskit qurilmalari oxir-oqibat keng qo'llanilishiga, talabga ega bo'lishiga va eskirgan kremniy analoglarini to'liq almashtirishiga ishonishadi.

Silikon quyosh xujayralari tahlili XX asrda boshlangan.

Mavjud texnologiya bir qator kamchiliklarga ega. Bu kremniy ishlab chiqarishning toksikligi va energiya zichligi. Shuning uchun jarayon qimmatga tushadi. Silikon ham ishonchsiz, egiluvchanligi etarli emas va panellarda juda og'ir. Shuning uchun bu kimyoviy elementni qo'llash doirasi juda tor. Olimlarning taxminiga ko'ra, metall-organik perovskit bu barcha muammolarni hal qila oladi.

Yangi tadqiqotlar uglerod nanotubalari va fotovoltaik komponentlardan tashkil topgan tandem qurilmasi prototipi ustida samarali ishlash imkonini berdi. Ushbu rivojlanish perovskit qismlari va an'anaviy kremniyning kombinatsiyasini o'z ichiga oladi. O'rnatish mavjud ultrabinafsha nurlarini samarali ravishda elektr energiyasiga aylantiradi va batareyaning samaradorligini 15% ga oshiradi.

- Gibrid perovskitning asosiy afzalligi standart manbalardan ishlab chiqarish qulayligi: sanoat organik kimyoviy birikmalar va metall tuzlari. Galliy arsenid va kremniy asosidagi quyosh batareyalari ko‘rinishidagi yuqori samarali yarimo‘tkazgich analoglari kam uchraydigan va qimmat elementlardan olinadi, dedi loyiha rahbari, MISiS universiteti yetakchi eksperti, professor Anvar Zohidov.

Yana bir muhim omil shundaki, perovskit asosidagi fotoelektronikani bosib chiqarish faqat shisha ustiga bosib chiqarish bilan cheklanmaydi. Bu nozik plyonkadan komponentlarni yaratishning murakkab usullari bilan solishtirganda yangi batareyalar narxini sezilarli darajada kamaytiradi. Ushbu perovskit komponentlari faol qatlamlarga ega. Ular hatto eng moslashuvchan va nozik substratlarga ham muammosiz qo'llanilishi mumkin. Va zamonaviy rulon texnologiyasi quyosh panellarini turli egrilikdagi sirtlarga joylashtirish imkonini beradi. Ushbu barcha afzalliklarni hisobga olgan holda, innovatsion akkumulyatorlarni qo'llash ko'lami kengayib bormoqda va an'anaviy kremniy analoglaridan foydalanishdan ancha uzoqroq. Ishlanma portativ elektron va maishiy texnikani tabiiy energiya bilan ta'minlashi, "Aqlli uy" loyihasida amalga oshirilishi mumkin va hokazo. Perovskit asosidagi batareyalar uylarni elektr energiyasi bilan uzluksiz ta'minlashni kafolatlaydi. Yangilik avtomobil sanoati uchun ham mos keladi.

Quyosh millionlab yillar davomida yonib, juda katta miqdorda issiqlik va yorug'lik energiyasini ishlab chiqarishi mumkin. Osmondan kelgan bu sovg'adan foydalanmaslik, ochig'i, ahmoqlik, quyosh panellarini esa atom elektr stantsiyalariga almashtirish ikki barobar ahmoqlikdir. Buni anglab yetgan Yer sayyorasi olimlari quyosh panellarini ishlab chiqishga kirishdilar: Quyoshning issiqlik va deyarli cheksiz energiyasini ushlab, uni akkumulyatorlarda to‘plashi mumkin bo‘lgan qoplama va tizim. Quyosh batareyalari mavjud va turli mexanizmlarda muvaffaqiyatli ishlaydi, ammo Tesla davridan beri paydo bo'lgan xom elektr hali ham birinchi bo'lib ishlatiladi. Biroq, yangi avlod ekologik toza uylar allaqachon quyosh panellari qoplamasi bilan jihozlangan, shuning uchun qo'shimcha elektr energiyasini behuda sarflamaslik va, ehtimol, u yo'q bo'lganda ham.

"Robot" so'zini nima bilan bog'laysiz? Ehtimol, bu so'zni o'qiyotganda, ko'p odamlar Gollivud terminatorini tasavvur qilishadi, ammo haqiqat fantaziyadan juda farq qiladi. So'nggi yillarda muhandislar, ayniqsa, kichik o'lchamlari va manevr qobiliyati tufayli e'tiborga olinmasdan ucha oladigan va hududlarni o'rganishga qodir bo'lgan robot hasharotlarni yaratishga qiziqish bildirmoqda. Ularning katta kamchiliklari bor - ixchamlik va yengillikni saqlash zarurati tufayli ishlab chiquvchilar ularni og'ir batareya bilan jihozlay olmaydilar, shuning uchun ularni tashqi quvvat manbaiga simlar orqali ulash kerak. Bu muammo nihoyat hal qilinganga o'xshaydi.

Avstraliyada o'rnatilgan ulkan energiya saqlash tizimi elektr ta'minotida uzilishlar bo'lgan mintaqalar aholisiga bir nechta qiyin vaziyatlardan omon qolishga yordam berdi va ishga tushirilishining dastlabki kunlarida mahalliy hukumatga millionlab dollarlarni tejashga yordam berdi. Endi kompaniya

Las-Vegasda boʻlib oʻtgan Solar Power International (SPI) 2017 konferensiyasida asosiy mavzu uni ishlab chiqarish texnologiyasi boʻlib, ushbu sohadagi koʻplab soʻnggi ishlanmalar taqdim etildi. Tadbirda jurnalist ishtirok etdi Elektrek Jon Fitsjerald Uiver va ko'rganlari haqidagi taassurotlari bilan o'rtoqlashdi:

“Tabiiyki, yuqori samaradorlikka eng ko'p e'tibor qaratildi ikki tomonlama batareyalar, ammo innovatsion yondashuvi uchun maqtovga sazovor bo'lgan va eslatib o'tishga arziydigan boshqa echimlar ham bor edi. Ular orasida yarim panellar, quyosh plitkalari va himoya qoplamalari bor, lekin birinchi navbatda.

Va birinchi navbatda Hanergy-dan Hantiles tom yopish plitalari. Tashqi ko'rinishida, Hantiles plitkalardir, lekin oddiy emas, balki o'rnatilgan fotosellar bilan. Mahsulotni ishlab chiqarish jarayoni yupqa, egiluvchan quyosh panellarini tom yopish plitkalariga o'xshash shaffof shisha kapsulalarga joylashtirishni o'z ichiga oladi. Korxona ma’lumotlariga ko‘ra, ishlab chiqarishning birinchi bosqichida samaradorlik koeffitsienti 16,5 foizni tashkil etgan bo‘lsa, yil oxiriga qadar uni 17,5 foizga yetkazish niyatida. Va agar barcha sinovlardan so'ng, Hantiles qurilish materiali sifatida foydalanish uchun tasdiqlangan bo'lsa, ular, albatta, ko'p odamlar tomonidan qo'llaniladi.

Keyinchalik avtobuslar haqida gapiramiz. Quyosh panellari bo'lsa, ular panelning old qismida joylashgan vertikal metall iplardir. Boshqa turdagi avtobuslarda bo'lgani kabi, bu ham elektr energiyasini uzatish uchun ishlatiladi. Ajablanarlisi shundaki, quyosh energiyasi sohasida ular samaradorlikni oshirish uchun faol foydalaniladi, har bir element uchun shinalar sonini doimiy ravishda oshiradi. Buning sababi shundaki, yupqa simning yumaloq kesimi keng va tekis chiziqdan ko'ra ko'proq yorug'likni uzatadi. Misol uchun, to'rtta shinali model uchtadan ko'ra 0,76% samaraliroq, beshta shinalar esa to'rttadan 1,13% samaraliroq va hokazo. Taqdim etilgan variantlar orasida LG Neon eng ko'p ajralib turdi, ulardan o'n ikkitasi.

Keyingi qiziqarli yechim yarim fotosellar edi. Ha, bu bugungi kunda innovatsiya deb hisoblanadi. Biroz yuqoriroq, biz allaqachon shinalar tufayli batareyaning samaradorligini 1% dan ko'proq oshirish mumkinligini bilib oldik, shuning uchun to'rtta shinali yarim o'lchamli panellar uchta shinali to'liq o'lchamli panellarga qaraganda 3,59% samaraliroqdir. Quyidagi fotosuratda Hanwha-Q Cells tomonidan ishlab chiqarilgan bunday quyosh xujayralari ko'rsatilgan.

Xo'sh, oxirgi, lekin eng muhimi, yangilik himoya qoplamali quyosh panellari edi. Vaqt o'tishi bilan, ochiq havoda hamma narsa tozalanishi kerak bo'lgan axloqsizlik bilan qoplanadi va changli hududlarda iflos qatlamlar tufayli quyosh panellarining ishlashi 10% yoki undan ko'proq pasayishi mumkin. Shuning uchun DSM himoya qoplamali fotosellar ko'rinishidagi qiziqarli yechim taklif qildi. Dizayn ikkita qatlam mavjudligi tufayli panellarning umumiy samaradorligini 3% ga oshirishni va'da qiladi, ulardan biri ifloslanishdan himoya qiladi, ikkinchisi esa aks ettiruvchidir.