Где солнечные батареи с 40% эффективностью?
Некоторое время назад увидел новость о создании солнечных батарей с сорокапроцентной эффективностью. И это была крутая новость! Ведь те панели, что давно находятся в продаже имеют эффективность 15-20%, а то и меньше.
И я принялся ждать когда же высокоэффективные элементы появятся в продаже
Время шло, а новинок все не было. И вот, в один прекрасный день в моей душе произошел БУНД! И я отправился искать что же это за чудесные элементы и где они вообще.
И ведь нашел! Данные батареи называются "фотоэлементы с несколькими переходами" и используются они в системах под названием CPV, что расшифровывается как "концентрированная фотовольтаика". Как можно догадаться из названия, в таких системах используется концентрация солнечного излучения посредством линз и зеркал.
Панель с многочисленными линзами Френеля и многослойными фотоэлементами (маленькие блестящие точки в центре коричневых квадратов).
С традиционными однослойными кристаллическими кремневыми панелями такой фокус не пройдет: даже если сфокусировать на них свет, то они просто начнут перегреваться и их эффективность упадет, не приспособлены они под такое мероприятие.
А тем временем солнечные электростанции на CPV системах активно строятся примерно с середины 2010-ых годов.
CPV панели на поворотных платформах.
Крупнейшая такая станция - китайский солнечный парк Голмуд в Китае, мощностью 110 МВт
Ну а теперь я раскрою вам ТАЙНУ: почему же этих панелей нет в широкой продаже для частного применения? Ну, во-первых, они должны быть очень четко направлены на солнце, из-за чего им нужен трекер, поворачивающий их, и для установки на крыши они не применимы, а во-вторых...
Вот табличка, отражающая какие слои какой спектр излучения солнца поглощают (справа), ну а слева вы можете видеть из каких элементов какой слой состоит.
Самые доступные элементы в этом списке - это алюминий и фосфор, а потом мы можем видеть такие металлы как индий, галлий, германий, их комбинации и соединения с мышьяком (арсениды).
Технология многослойных фотоэлементов пришла из космической отрасли, где использование редких и дорогостоящих элементов не представляет проблемы. Поэтому 40% панели производятся и даже используются в промышленных масштабах, но, я полагаю, количество их сильно ограничено ввиду использования редких материалов и все это количество успешно поглощается теми же самыми промышленными проектами.
Так что в продаже CPV системы мы если и увидим, то только тогда, когда производится их будет больше чем нужно масштабным проектам, когда это произойдет - не знает никто.
PS: если кому интересно вот несколько источников, где можно подробнее почитать про CPV
- русскоязычная статья https://alter220.ru/solnce/kontsentratornye-fotoelementy.htm...
- википедия по CPV https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.3e4c0234-639542e2-8d52b069-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Concentrated_Photovoltaics_(CPV)
- википедия по многослойным фотоэлементам https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.2817b7a8-...
