Перспективность роста выработки чистой энергии в первую очередь связана с солнечной энергетикой. Именно энергия солнца — этот неиссякаемый источник, нашел отражения в технический средствах, позволяющих получать электроэнергию и тепло для экономики и населения. С каждым изобретением, повышается эффективность преобразования солнечной инсоляции в энергию для нужд человека. Однако, на сегодня все-таки только пятая часть солнечного света поглощается и преобразуется в энергию, а остальное отражается от поверхности преобразователей солнечных батарей.
Согласно последней информации, мировой рекорд по эффективности солнечной панели выглядит так: 50% в лабораторных условиях и 40% — при полевых испытаниях.
Чтобы понять, чем именно так важно новое изобретение, давайте для начала разберемся с теорией и определениями. Итак, многопереходная ячейка — это структурный элемент панели, ячейка солнечного коллектора, в которой используется более одного «соединения» или «слоя» материала. Поскольку солнечный свет существует в широком диапазоне длин волн, различные виды приемников способны воспринимать разные длины волн света, чтобы покрыть большую часть всего доступного спектра.
Отдельные типы преобразователей солнечной энергии могут иметь эффективность, скажем, 8% — то есть 92% солнечного света просто отражается в атмосферу, и лишь малая часть поглощается и собирается в виде энергии. Отметим, что это число является лишь математическим примером; большинство панелей имеют эффективность от 15 до 18 процентов. Объединив технологии из шести различных солнечных элементов, исследователи смогли многократно повысить эффективность панелей.
Чем эффективнее общая технология, тем сильнее мы можем уменьшить размер панели, сохраняя при этом полезное производство энергии. И чем меньше панели, тем они дешевле для потребителей; тем удобнее размещать их вокруг крошечных поверхностей или поверхностей со сложной геометрией; тем больше генераторов можно запитать от самих панелей. Представьте, что один прием пищи внезапно может накормить пять человек — звучит недурно, правда?
В солнечной панели, поставившей мировой рекорд, сосредоточено в общей сложности 140 слоев шести различных материалов. Несмотря на такую внушительную цифру, толщина поверхностного слоя составляет лишь треть от толщины человеческого волоса. Это стало возможным благодаря полупроводникам, тщательно организованным и упорядоченным инженерами в единую сеть. Работы с участием этих полупроводников уже получили 7 Нобелевских премий в области физики и заработали десятки миллиардов долларов крупнейшим производителям микросхем. Что ж, возможно в будущем именно они и станут тем фундаментом, благодаря которому мы сможем использовать практически 100% экологически чистой энергии. А пока ожидаем поточного производства солнечных панелей с эффективностью 40%.
