Фотогальванические элементы, толщина которых измеряется атомами, будут выдавать в сотни раз больше энергии на единицу веса, чем традиционные солнечные элементы.
Группа исследователей из MIT считает, что эффективные солнечные панели могут быть изготовлены из слоев графена(внизу) и дисульфида молибдена(вверху).
Совершенствование технологий производства солнечных элементов в последнее время в основном было направлено на повышение эффективности преобразования энергии и снижение производственных затрат. Группа исследователей из Массачусетского технологического института в работе, опубликованной недавно в журнале Nano Letters, предложила новое направление развития солнечной энергетики – переход к использованию сверхтонких и сверхлегких солнечных элементов из одноатомных слоев графена и дисульфида молибдена.
Эффективность преобразования солнечной энергии двуслойными сверхтонкими элементами будет составлять всего 1–2%, но, увеличив количество слоев, можно повысить эффективность до значений, сравнимых с эффективностью традиционных солнечных элементов(15–20%). При этом суммарная толщина слоев, измеряемая нанометрами, все равно будет в сотни тысяч раз меньше, чем толщина кремниевого элемента.
Использование сверхлегких солнечных панелей имеет огромный потенциал для решения задач, в которых вес является решающим фактором – авиация, космонавтика, электрификация удаленных районов развивающихся стран с высокими транспортными расходами.
Низкий вес удешевит не только транспортировку панелей. Около 50% стоимости современных солнечных энергетических систем составляют опорные элементы, монтаж, проводка и системы управления – затраты, которые могут быть существенно сокращены при использовании легких панелей.
Долговременная стабильность и устойчивость к воздействию влаги и ультрафиолетовых лучей материалов сверхтонких элементов позволят отказаться от слоя тяжелого и дорогого стекла, использующегося для защиты традиционных солнечных элементов от внешних воздействий .
Эти материалы существенно дешевле, чем кремний высокой степени очистки, а их количество, необходимое для изготовления солнечных элементов – в буквальном смысле микроскопическое.
Технологий широкомасштабного производства дисульфида молибдена пока не существует, но в этом направлении ведутся активные исследования, и авторы работы, признавая важность проблемы производства этого материала, считают ее решаемой.
Людей на планете становится больше, урбанизация усиливается, ископаемые ресурсы заканчиваются, а энергопотребление растет. Переход к альтернативной энергии неизбежен и ниже разберем какой источник: ветер, солнца, вода или иное станет главным поставщиком энергии в будущем.
Компания Scotrenewables Tidal Power объявила о том, что прототип турбины приливного течения, мощностью 2 МВт, сумела произвести более 3 ГВтч возобновляемой энергии в течение первого года непрерывной работы
На территории Швейцарии заработал«первый в мире» завод, который вытягивает из атмосферы углекислый газ. Он представляет собой установку«прямого захвата воздуха»(Direct air capture), разработанную компанией Climeworks.
Российские конструкторы из Центрального аэрогидродинамического института(ЦАГИ) работают над самолетом будущего. Его концепция предусматривает гиперзвуковые скорости и безопасность, экологию и комфорт.
