вторник, 17 апреля 2012 г.

Первая солнечная электростанция на олигомерных фотоэлементах заработает этим летом

Первая солнечная электростанция на олигомерных фотоэлементах заработает этим летомГерманский стартап Heliatek (Дрезден) начал производство опытных фотоэлементов, основанных на олигомерах. По словам разработчиков, их батареи столь же эффективны при перегреве и больших углах падения солнечных лучей, как и полимерные, но у них существенно выше жизненный цикл, сравнимый с дорогими кремниевыми фотоэлементами.

Применённая технология напыления олигомерных покрытий на полиэстеровую подложку более всего похожа на методику производства OLED-дисплеев для телефонов и телевизоров. Получаемые в результате панели гибки и, несмотря на меньший КПД, в реальных условиях вырабатывают столько же или даже больше энергии, чем обычные кремниевые, показывающие в теории отменный КПД.

Олигомерами называются вещества, молекула которых является цепочкой из небольшого числа одинаковых «звеньев». Этим они отличаются от полимеров, в которых число звеньев теоретически не ограничено. Простым смертным олигомеры больше всего известны по одноцепочечным фрагментам молекул ДНК и РНК, используемым при гибридизации ДНК.

Компания Heliatek решила отказаться от попыток развития полимерных фотоэлементов, которые разрабатываются уже десятилетия, потому что все полимеры имеют тенденцию разрушаться под действием солнечного света, и даже экранирование не обеспечит их жизненным сроком, сравнимым с показателем кремниевых фотоэлементов. К сожалению, олигомеры нельзя печатать на пластиковой подложке (что так выручает и удешевляет пластиковые батареи). Но сделанные на их основе фотоэлементы в конце прошлого года наградили Heliatek рекордным КПД для органических солнечных батарей — 9,8%.

Что ещё более важно, лабораторные испытания предсказывают таким батареям жизненный срок в 40–50 лет, то есть не меньше, чем у кремниевых аналогов. Дело в том, что молекулы олигомеров по определению устойчивее к УФ-излучению в частности и к радиации вообще. Вакуумное осаждение позволило создавать двухслойные фотоэлементы, где каждый из слоёв точно настроен на определённую длину волны, что невозможно для печатаемых полимерных фотоэлементов.

Представленные на рынке кремниевые батареи дают КПД в 14–15%, что в полтора раза выше текущих показателей олигомерных фотоэлементов Heliatek, но те уже сейчас вырабатывают больше энергии с одного квадратного метра. Завершённый недавно годичный цикл испытаний в Сингапуре позволил подтвердить этот лабораторный результат. А происходит это потому, что кремниевые фотоэлементы дают свои 15% только при 25 ˚С и угле падения света в 90˚. Безоблачный полдень, однако, редок, особенно в странах, расположенных в высоких широтах. В то же время олигомерные батареи сохраняют одинаковый уровень КПД при значениях солнечного излучения от 100% до 10% от солнечной постоянной. Последняя цифра, характеризующая пасмурный вечер зимнего дня в высоких широтах, позволяет эффективно использовать такие фотоэлементы даже в Россиях со Швециями, причём без дорогостоящих автоматизированных башен с сервоприводами, сохраняющими ориентацию на Солнце.

Словом, в ближайшее время компания намерена построить в Германии гелиэлектростанцию мощностью в 75 МВт и общей стоимостью в 60 млн евро, что в смысле цены за киловатт установленной мощности весьма и весьма неплохо. Введение объекта в строй планируется на конец нынешнего лета.

Даже в экваториальных странах, где Солнце близко к зениту подавляющую часть светового дня, воспользоваться этим кремниевая батарея не может, потому что при 50 ˚С она в лучшем случае способна на КПД в 7–8%, а в ясную погоду разогрев фотоэлементов может быть куда бóльшим.

Чтобы снизить стоимость вакуумного осаждения при производстве олигомерных батарей, Heliatek осуществляет его не на стеклянную подложку, как это обычно бывает, а на тонкую полиэстеровую плёнку. Вес такой батареи весьма невелик — всего 0,5 кг на кв. м (против 12–17 кг на кв. м у кремниевых аналогов). Именно это преимущество подтолкнуло немцев к несколько необычному решению. Помимо создания стёкол на базе своих полупрозрачных фотоэлементов (шаг, которым в наше время уже не удивишь), Heliatek обратилась к своим могущественным соучредителям (BASF, Bosch и др.) с просьбой в экспериментальном порядке начать отделку такими фотоэлементами наружных стен бетонных строений и сооружений. Ведь полиэстер (что в основе фотоэлементов) — это водонепроницаемый пластик, широко применяемый для покрытия металлочерепицы. А значит, он обеспечит такую же надёжную защиту от влаги, как традиционные отделочные материалы. И при этом никакого оштукатуривания стен, которые к тому же будут производить электричество!

Подготовлено по материалам Technology Review.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Мобильные устройства":

Microsoft выпустит веб-версию Skype
Корпорация Microsoft разместила как минимум четыре объявления о поиске специалистов для проекта Skype for Browsers. В описании вакансий, в частности, говорится, что редмондской компании требуются программисты со знанием языка HTML5. Новым сотрудникам предстоит работать в офисах Microsoft в Лондоне (Великобритания) и Праге (Чехия). Сообщается, что Microsoft намерена выпустить версию Skype, кото...
  (читать дальше)

Boeing выпустит смартфон для спецслужб и бизнес-пользователей
Американский производитель авиационной, космической и военной техники Boeing разрабатывает коммуникатор на программной платформе Android. Как отметил вице-президент Boeing Брайан Пальма (Brian Palma), аппарат сможет передавать данные в зашифрованном виде по безопасному каналу. Смартфон создаётся для спецслужб, правительственных организаций, военных ведомств и бизнес-пользователей. Существующие...
  (читать дальше)

iRiver B100: карманный медиаплеер с 3,1-дюймовым тачскрином
Компания iRiver начала продажи портативного мультимедийного плеера B100 с продолжительным временем автономной работы. В устройстве применён 600-мегагерцевый процессор; вместимость интегрированного флеш-модуля составляет 4 или 8 Гб. Плеер оборудован слотом для карт MicroSD (до 32 Гб), FM-тюнером, микрофоном, портом USB 2.0 и 3,5-миллиметровым гнездом для наушников. Управление осуществляется через...
  (читать дальше)

Apple патентует «активные» упаковки для гаджетов
Компания Apple подала в Управление США по патентам и торговым маркам (USPTO) патентную заявку на «Активную упаковку для электронных медиаустройств» (Active Electronic Media Device Packaging). По задумке Apple, коробки для смартфонов, планшетов и других гаджетов смогут играть роль приёмника в системе беспроводной передачи энергии и данных. Это позволит находящимся в упаковке устройствам получать ...
  (читать дальше)

Прибыль HTC рухнула на 70 процентов
HTC подвела итоги деятельности в первой четверти 2012 года. С января по март тайваньский производитель смартфонов получил приблизительно $2,3 млрд выручки, что на 35% меньше в годовом исчислении. Компания не смогла оправдать ожидания аналитиков, которые прогнозировали доход в $2,4 млрд. Чистая прибыль HTC рухнула на 70%: если в первом квартале 2011-го было заработано около $500 млн, то те...
  (читать дальше)

Смартфон Meizu MX получил процессор с четырьмя ядрами
Компания Meizu представила новую модель флагманского коммуникатора MX, которая поступит в продажу в июне. Оригинальная версия Meizu MX, вышедшая в январе, наделена 1,4-гигагерцевым двухъядерным процессором Samsung Exynos 4210, 1 Гб оперативной памяти, флеш-модулем вместимостью 16 Гб, адаптерами беспроводной связи Wi-Fi и Bluetooth, приёмником GPS, 0,3-мегапиксельной лицевой камерой и тыловой 8-м...
  (читать дальше)

BlackBerry 7 названа самой безопасной мобильной ОС для бизнес-пользователей
Компания Trend Micro оценила безопасность распространённых операционных систем для портативных устройств — коммуникаторов и планшетных компьютеров. При проведении исследования учитывались такие критерии, как наличие брандмауэра, средства аутентификации, встроенные инструменты защиты, виртуализации, управления портативными устройствами и пр. Trend Micro оценивала четыре мобильные платформы при ...
  (читать дальше)

Презентация флагманского смартфона Samsung Galaxy S III назначена на 3 мая
Компания Samsung начала рассылать приглашения на специальное мероприятие, на котором будет представлено новое портативное устройство серии Galaxy. Анонс состоится 3 мая в Лондоне (Великобритания). Наблюдатели полагают, что презентация будет посвящена флагманскому смартфону Galaxy S III под управлением операционной системы Android 4.0 Ice Cream Sandwich. Мощный аппарат, по предварительным данны...
  (читать дальше)

Выход планшета Google задерживается
Веб-корпорация Google, по информации «осведомлённых интернет-источников», решила повременить с выпуском собственного Android-планшета. Сообщается, что устройство, разрабатывающееся совместно с ASUS, могло увидеть свет в мае. Однако Google захотела внести ряд изменений в дизайн и конструкцию гаджета, из-за чего его анонс пришлось отложить. В результате планшет будет представлен «не ранее июля». ...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)