Разработаны стены из прочных солнечных батарей

Разработаны стены из прочных солнечных батарей

Разработчики из Федеральной политехнической школы в Лозанне (Швейцария) создали сэндвич-панели для строительства зданий разной этажности, наружный слой которых состоит из прозрачного стеклопластика (glass fiber reinforced polymer - GFRP), а за ним располагаются фотоэлементы на базе аморфного кремния. Испытания, которые велись в последние месяцы, подтвердили практическую эффективность подобных систем, способных в значительной степени перевести здания на энергетическое самообеспечение.

Разработанный вариант сэндвич-панели состоит из внутренней части, заполненной жёстким вспененным полимером, который является и несущим материалом, и одновременно теплоизолятором, и двух слоёв стеклопластика. В 2009 году он в экспериментальном порядке был использован для возведения здания на входе в один из кампусов школы в Базеле (Швейцария).

Теперь исследователи решили усложнить сэндвич-панель: верхний, почти полностью прозрачный слой стеклопластика толщиной в считанные миллиметры прикрывает от внешних воздействий лист гибкого фотоэлемента производства Flexcell, стартапа Федеральной политехнической школы в Лозанне.

Попытки расположить фотоэлементы на крышах и стенах зданий уже предпринимались, однако упирались в ряд практических проблем: солнечные батареи на базе кристаллического кремния имеют приличный вес, их надо чистить от снега и пыли, при этом их поверхность весьма чувствительна, и даже мелкие царапины снижают КПД и время жизни фотоэлементов. Их можно защитить стеклом, но это ещё больше утяжеляет и удорожает панели. Кроме того, защита стекла на стенах обычно неприемлема по ряду причин.

Аморфные кремниевые фотоэлементы имеют меньший КПД, но и менее требовательны к углу падения солнечных лучей, поэтому вырабатывают больше энергии зимой, утром и вечером, в целом давая в год (в условиях Швейцарии) больше энергии с квадратного метра, чем фотоэлементы из более дорогого кристаллического кремния. Кроме того, солнечные батареи из аморфного кремния тоньше, дешевле и могут легко сгибаться без повреждений, что важно в случае гибких стеновых панелей.

Несмотря на первоначальные опасения относительно возможного перегрева находящегося над теплоизолятором аморфного кремния, испытания показали, что любые достижимые на поверхности земного шара температуры не ведут к падению КПД.

Годовое производство с одного квадратного метра фасада, на первый взгляд, не слишком впечатляет: всего 664 кВт-ч (порядка 2 кВт-ч/день, на 13% выше фотоэлементов из кристаллического кремния - 588 кВт-ч). Это примерно вдвое меньше того, что в той же Швейцарии получают от солнечных батарей, установленных на крыше. Но стоит напомнить: соотношение площади наружных стен и крыши обычно колеблется от 1:4 до 1:2 в зависимости от формы крыши. Кроме того, обычный двухэтажный дом, построенный из таких стеновых панелей, только за счёт солнечных батарей произведёт электричества значительно больше (в условиях Швейцарии), чем потребляет среднее домохозяйство. Да и мыть такие фотоэлементы надо будет реже (пыль и снег меньше скапливаются на стенах домов), а делать это проще, чем на крыше. Наконец, для этого может быть использован обычный компрессор для мойки стен, в то время как аналогичное обращение с солнечными батареями из кристаллического кремния потребует их защиты высокопрочным (и недешёвым) стеклом.

Источник: cleandex.ru

Похожие новости:
Новый метод повысит мощность солнечных батарей
Команда исследователей из Имперского колледжа в Лондоне обнаружила, что если разместить множество цилиндрических алюминиевых шипов на вершине солнечных батарей, то это может значительно повысить количество света, которое будет захватываться поглощающем слоем солнечных батарей, что повысит их мощность больше ..
2013-10-24 1698 0 Технология
1
Ученые увеличили КПД прозрачных солнечных батарей
Специалисты из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали эффективные прозрачные солнечные батареи. Это изобретение было сделано еще в прошлом году, но сейчас его создатели вдвое увеличили КПД батарей, сообщает «Азиатский репортер». Ученые из Калифорнийского института в Лос-Анджелесе смогли значительно увеличить эффективность прозрачных ..
2013-07-31 1942 0 Технология
0
Разработаны прозрачные солнечные батареи для окон
Инженеры из Калифорнийского университета в Лос Анджелесе разработали фотоэлементы, которые поглощают свет преимущественно в инфракрасном диапазоне и поэтому обладают достаточной прозрачностью для применения в окнах и экранах электронных устройств. Описание разработки опубликовано в журнале Energy & Environmental Science, кратко ..
2013-07-31 1371 0 Технология
0
Новая технология увеличивает КПД солнечных батарей
По словам ученых, материал, который разделяет частицы света на несколько пакетов энергии в конечном счете может сделать работу солнечных батарей более эффективной. Материал, известный как пентацен (pentacene), находясь в тонком слое покрытия солнечной батареи, может ..
2013-04-21 2476 0 Технология
0
В 2016 году в России начнется производство солнечных панелей
В следующем году в России начнется производство солнечных панелей на полупроводниковых гетероструктурах. КПД таких панелей в два раза выше современных, а стоимость – ниже. В разработке панелей принимал участие Жорес Иванович Алферов, российский лауреат Нобелевской премии по физике. «Изобретение ..
2015-09-15 2783 0 Технология
2
Ученые побили рекорд эффективности солнечных элементов
Компания «Spectrolab» установила новый рекорд по эффективности солнечной батареи отметкой в 38,8 процента для наземных многопереходных солнечных элементов. Новый мировой рекорд точно не «разгромит» прежней отметки в 37,8 процента, которая была также установлена представителями «Spectrolab». ..
2013-11-23 1542 0 Технология
0
Ученые США знают, как сделать крышу солнечной батареей
Солнечные батареи до сих пор производятся только специализированными предприятиями, и для их изготовления используются некоторые высокотоксичные вещества, такие как хлорид кадмия. Однако исследователь из Колледжа Св. Марии в штате Мэриленд говорит, что скоро мы сможем создавать солнечные батареи, просто рисуя их на подходящей для этого ..
2015-10-11 1304 0 Технология
1
Новые прогнозы рыночного потенциала квантовых точек
Компания «MarketsandMarkets» предоставила новый доклад по исследованию под названием «Рынок квантовых точек (КТ) — Глобальный прогноз и анализ (2012 — 2022). В данном докладе исследователи прогнозируют, что рынок квантовых точек в период с 2012-го по 2022-ой года вырастит ..
2012-05-23 1406 0 Технология
0
Листья помогли ученым создать новые солнечные батареи
Сосудистые каналы, которые обеспечивают циркуляцию питательных веществ в листьях, вдохновили на развитие микроканальных солнечных батарей. В новом исследовании ученых из Университета Северная Каролина (NC) Orlin Velev и Hyung-Jun Koo показано, что создание устройств солнечных батарей с каналами, которые ..
2013-08-16 1125 0 Технология
0
Ученые применят в солнечных батареях красители
Ученые из Йельского университета в шутку говорят, что будущее для некоторых солнечных батарей будет флуоресцентным. Они улучшили способность перспективных солнечных элементов поглощать свет и преобразовывать его в электрическую энергию путем добавления флуоресцентного органического красителя. Этот скюариновый краситель (squaraine dye) ..
2013-05-11 1480 0 Технология
0
В парках Москвы установят солнечные батареи и ветряки
Парки Москвы будет освещать с помощью альтернативных источников энергии - солнечных батарей и ветрогенераторов, сообщается в понедельник на сайте столичного департамента природопользования и охраны окружающей среды. Ранее власти Москвы сообщили, что занимаются разработкой проекта по внедрению в столичных парках технологии ..
2012-02-7 1649 0 Технология
0
Солнечные батареи обновили сразу два рекорда эффективности
Компания First Solar и Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии сообщили сразу о двух прорывах в технологии тонкопленочных солнечных батарей на основе теллурида кадмия — рекорде эффективности и напряжения, снимаемого с фотоэлементов. Обзор результатов исследований приводит издание MIT Technology Review.First Solar, ..
2016-03-05 1326 0 Технология
0
Группа учёных разработала новый тип солнечных батарей
Коллектив учёных из кембриджского университета разработал новый тип солнечных батарей, у которых максимальная эффективность по сравнению с обычными солнечными батареями, больше на 25 процентов, сообщает «АйтиХак». Традиционные солнечные элементы относительно неэффективны в плане захвата солнечного света и в следствии этого многие ..
2012-02-9 5594 0 Технология
0
Солнечные батареи становятся все доступнее
Цена солнечных батарей на протяжении десятилетий медленно снижается. Похоже, что сегодня настроения сместились от простого улучшения к более чем двадцатилетней технологии, которая заключается в улавливании света молекулами красителя: подход, так и не завоевал популярности.Шагом вперед стал «один из важнейших прорывов ..
2012-06-19 1133 0 Технология
0
Появился первый в мире аэропорт на солнечной энергии
Международный аэропорт в городе Кочин, что в индийском штате Керала, стал первой в мире воздушной гаванью, готовой полностью перейти на энергоснабжение от солнечных батарей. На этой неделе было объявлено о завершении проекта по строительству электростанции, способной вырабатывать до 12 мВт энергии и состоящей ..
2015-08-24 2795 0 Технология
0