Новые технологии солнечной энергетики: плавучие и подводные панели

Солнечные электростанции помогают шмелям выжить и размножаться если засадить их дикими цветами новое исследование показало что грамотное озеленение территорий между панелями способно увеличить численность шмелей более чем вдвое Ученые подчеркивают правильном подходе солнечная энергетика способна приносить двойную пользу снижать выбросы углекислого газа и помогать насекомым без которых не будет ни урожая ни экосистем Экосфера о важном в экологии

Китай тестирует плавучие солнечные панели нового типа Китайские исследователи разработали плавучие солнечные панели с кольцевыми поплавками В отличие от традиционных понтонов новая конструкция открыта для прохода воды волны проходят сквозь центр поплавков что снижает ударную нагрузку и качку Испытания показали что устойчивость установки возрастает по мере увеличения количества модулей Такая схема может решить ключевую проблему морских солнечных ферм их разрушение во время штормов Для стран с ограниченными земельными ресурсами плавучие солнечные станции становятся единственным способом масштабировать генерацию Однако сегодня они устанавливаются в основном в озёрах и заливах Новая технология открывает перспективу выхода в открытое море где потенциал солнечной энергии значительно выше солнечнаяэнергетика плавучиеэлектростанции возобновляемаяэнергетика БИОЭНЕРГО Перейти на сайт

Зачем в Корее опустили солнечные панели под воду Обычно солнечные панели стараются ставить как можно выше Но в Южной Корее вспомнили про закон Архимеда пошли дальше опустили панели под воду Они создали первую в мире солнечную батарею способную эффективно работать под водой Батарея изготовлена из поликристаллического кремния но ключ к успеху ультратонкий слой оксида галлия 2 всего 2 3 нанометра Он защищает батарею от влаги снижает отражение света и помогает собирать больше энергии Результат впечатлил эффективность под водой 21 56 что выше чем у аналогичных панелей на воздухе Причина проста вода охлаждает элементы предотвращает перегрев и естественным образом очищает поверхность от пыли и грязи Такую технологию можно использовать для подводных датчиков систем связи и автономных дронов которым нужна энергия на глубине солнечныепанели солнечнаяэнрегия энергетика

Вертикальные солнечные панели В одной из деревень Дании протестировали новый подход к агроэнергетике солнечные панели установили вертикально а не наклонно Такое решение позволило сохранить урожайность полей и одновременно производить электричество панели занимают лишь около 10 площади тогда как при классической схеме требуется на 18 26 больше земли Исследование показало что вертикальные панели вырабатывают меньше энергии за год чем наклонные но имеют важное преимущество основное производство приходится на утренние и вечерние часы совпадая с пиками потребления Дополнительные плюсы конфигурации экономия материалов и снижение углеродного следа меньшая парусность и устойчивость к ветровым нагрузкам полная совместимость со стандартной сельхозтехникой что позволяет обрабатывать поля без ограничений Для России с её огромными аграрными территориями и необходимостью развивать распределённую генерацию подобные решения могут стать частью стратегии умных полей где аграрное производство сочетается с энергетической устойчивостью агроэнергетика солнечныепанели устойчивоеразвитие БИОЭНЕРГО Перейти на сайт

Корейцы утопили солнечную батарею с неожиданным профитом Если вы когда нибудь видели солнечную электростанцию то знаете сколько там геморроя уходит на очистку от пыли снега и прочих штук подло падающих с неба Надо или специальный веник или роботов или Василича или ещё что то не менее инновационное Тут решили что можно положить панели на дно бассейна Взяли самую обычную солнечную панель покрыли её тонким слоем оксида галлия и внезапно оказалось что такая ячейка работает лучше и производит больше электричества чем на воздухе Проблемы обычных панелей Часть света отражается от поверхности панели и не используется На поверхности кремния есть дефекты где электроны и дырки положительные заряды созданные светом могут встретиться и исчезнуть не создав полезного тока Прямой контакт с водой типа дождя может повредить панель и ухудшить её работу Возможно они сначала искали просто защитный слой а потом докрутили идею Слой оксида галлия всего 2 3 нанометра это примерно 10 15 атомов в толщину накатывается он поверх обычного антибликового слоя из нитрида кремния Напечатали контейнер залили водой и положили в него ячейку Померили параметры с плёнкой и без в воде и на воздухе И та дам числа Просто ячейка на воздухе КПД 17 87 Ячейка с Ga₂O₃ на воздухе КПД 19 04 оксид галлия уже дает прирост Просто ячейка в воде КПД 19 36 вода сама по себе улучшает работу за счет оптики Ячейка с Ga₂O₃ в воде КПД 21 56 Подросли и другие параметры но это самое впечатляющее Оксид даёт антибликовое покрытие Снижает отражение света причём особенно в ультрафиолетовой части спектра Больше света поглощается больше энергии вырабатывается Оксид галлия залечивает дефекты на поверхности кремния Коэффициент преломления воды ближе к коэффициенту преломления солнечной ячейки чем у воздуха Поэтому при погружении в воду свет меньше отражается от поверхности У ячейки погруженной в воду и освещенной светом резко падает внутреннее сопротивление Это значит что зарядам становится намного легче двигаться внутри ячейки и достигать контактов Самый интересный эффект создание электрического двойного слоя На границе между Ga₂O₃ и водой молекулы воды которые полярны выстраиваются особым образом Они создают тончайший слой похожий на микро конденсатор Этот слой улучшает разделение зарядов Он создает дополнительное электрическое поле которое помогает расталкивать созданные светом электроны и дырки и направлять их к контактам Он же увеличивает ёмкость потому что система начинает работать эффективнее накапливая и перераспределяя заряды на границе раздела В 20 х годах в Индии уже исследовали ячейки в воде но их интересовала очистка и охлаждение и предложили топить панели почаще Интересно что в темноте эта ячейка в воде имела более высокое сопротивление чем на воздухе Вероятно формирующийся электрический двойной слой без света может даже немного мешать переносу заряда действуя как барьер Но как только ячейку освещали ситуация кардинально менялась Сопротивление в воде резко падало Дальше соединили последовательно 10 таких гибридных ячеек подключили их к модулю зарядки TP4056 смогли успешно заряжать обычный литий ионный аккумулятор на 5000 мАч Теперь ходят с этим аккумулятором и просят денег на целую станцию Ну или хотя бы контракт на панели для буёв подводных датчиков и для дождливых солнечных регионов Вероятно в стоячих бассейнах действительно не попрёт а вот в проточной воде выглядит интересно Вступайте в ряды Фурье Нынче инопланетяне не похищают людей так часто как раньше Похоже мы не единственная планета где сокращают финансирование космических исследований