Исследователи из американского Университета Пердью представили новую формулу, позволяющую оценить потенциал двухсторонних солнечных панелей.
Большинство современных устройств захватывает и преобразует свет только лицевой поверхностью. Если задняя сторона также сможет обрабатывать отраженное излучение, мощность системы повысится. Двусторонние солнечные батареи уже позволяют монтировать установки вертикально или горизонтально, как навесы.
Но максимальная мощность систем или обеспечиваемая ими экономия была неизвестна. Ученые из Университета Пердью ответили на этот вопрос, сообщает sciencedaily.com. Результаты работы команды представлены в журнале PNAS. Новая термодинамическая формула показала, что двусторонние батареи, в среднем, генерируют на 15-20% больше электричества, чем односторонние аналоги. Ученые учли влияние разных поверхностей, вроде травы, песка, бетона или земли.
Формула позволяет быстро рассчитать максимальную мощность устройства в разных условиях, определенную термодинамическим лимитом.Вместе с соавтором, Райаном Ханом, сейчас – доцентом Восточно-западного университета Бангладеша, специалист показал, как формула рассчитывает термодинамический лимит изготовленных за последние 50 лет солнечных батарей. Результаты можно обобщить для технологий, которые могут появиться в следующие 20-30 лет. Авторы надеются, что расчеты помогут солнечным электростанциям полностью реализовать потенциал двусторонних батарей.
Исследование выглядит своевременным. Эксперты предсказывают, что к 2030 году двусторонние устройства займут половину мирового рынка солнечных батарей. Подход авторов называется треугольником Шокли-Квайссера. Формула показывает, что эффективность двусторонних устройств увеличивается за счет отраженного света. Бетон отразит больше лучей, чем трава. Формула легла в основу рекомендаций для фермерских земель и густонаселенных городов. Прозрачные двусторонние панели можно устанавливать на посадках без затенения. В городах такие устройства позволят использовать больше возобновляемой энергии.
Напомним, что первый в мире полноразмерный двусторонний IBC-солнечный модуль разработала группа ученых из Исследовательского института солнечной энергии Сингапура (SERIS) совместно со специалистами Национального университета Сингапура и Международного исследовательского центра солнечной энергии Konstanz в Германии.
