Baterias solares de nova geração. As baterias estão pedindo o sol Painéis solares infravermelhos de nova geração
Recebi um lote de painéis solares com potência de 100 watts, poli cristal de 12 volts, neste vídeo você pode ver o quanto os painéis solares foram reduzidos de preço para manter um preço baixo. Neste vídeo vou mostrar as primeiras deficiências que vi imediatamente neste painel depois de retirá-lo. Novamente, o local no mapa terminou no momento errado, então adicionarei algum texto daqui.
As células solares são utilizadas com eficiência de 22% e 4 barramentos por elemento, isso é uma boa vantagem, mas se você considerar que os fios que foram instalados são de cobre comum e a seção transversal real é de 2,5 quadrados, e eles não são soldados , mas rolou. Então, isso é um sinal de menos ou um presente grátis. Já os conectores MC4 que são utilizados nos fios, e a própria caixa com elásticos para IP65, são feitos de plástico de baixíssima qualidade. Além disso, se a caixa for feita de plástico de qualidade ainda tolerável, os MC4s serão descartáveis. Se você não planeja implantá-lo permanentemente fora, ainda poderá conviver com ele. Mas se você estiver comprando esses painéis especificamente para instalação permanente, deverá estocar imediatamente fios de alta qualidade, plugues para caixas e conectores MC4 de alta qualidade.
Mas os fios deste lote já estão longos, verifique ou conecte temporariamente. Mas ainda recomendo usar outros conectores e fios de pelo menos 6 quadrados.
Quanto ao perfil do painel, verifica-se uma clara redução de preço em quase metade face aos painéis de 2016. Mas este é provavelmente o único fabricante no mercado com um preço tão acessível para um painel solar. Afinal, o mais importante não são fios e caixas ou perfis, mas sim o vidro, um sanduíche feito de plástico e filme EVA e as células solares.
Um teste mais curto do painel solar de 2017 já foi filmado e aparecerá um pouco mais tarde. Neste vídeo dou informações para quem ainda se consola com a esperança de que o preço será menor, mas os painéis ainda serão de maior qualidade. Infelizmente, o custo dos painéis varia devido a vários fatores, e a honestidade dos revendedores também é fortemente influenciada pela superestimação do custo por unidade de energia solar, que pode não ser inflacionado justificadamente dada a baixa qualidade da montagem do painel.
E temos poucos especialistas na qualidade de montagem de painéis solares, e para saber algo sobre os painéis é preciso ter um entendimento do mercado e das mudanças nas tendências na montagem de painéis solares. Descubra como os jogadores de cassino ganham dinheiro real jogando caça-níqueis online.
Este vídeo foi filmado no dia em que os painéis solares foram recebidos pela empresa Exmork este ano.
Há 20 anos, a eletricidade produzida a partir da energia solar parecia-nos fantástica. Mas hoje você não vai surpreender ninguém.
Os residentes de países europeus há muito que compreenderam todos os benefícios da energia solar e agora iluminam as ruas, aquecem as suas casas, carregam vários dispositivos, etc. Esta revisão terá como foco a nova geração de painéis solares, criados para facilitar nossa vida e preservar o meio ambiente.
Tipos de SB
O princípio de funcionamento de uma bateria solar. (Clique para ampliar) Hoje, existem mais de dez tipos de dispositivos solares usados em uma indústria ou outra. Cada tipo possui características e recursos operacionais próprios.
O princípio de funcionamento das células solares de silício: a luz solar atinge o painel de silício (silício-hidrogênio). Por sua vez, o material da placa muda a direção das órbitas dos elétrons, após o que os conversores produzem uma corrente elétrica.
Esses dispositivos podem ser divididos em quatro tipos. Vamos examiná-los com mais detalhes abaixo.
Bolachas monocristalinas
SB monocristalino A diferença entre esses conversores é que as células fotossensíveis são direcionadas apenas em uma direção.
Isso permite obter a maior eficiência - até 26%. Mas, ao mesmo tempo, o painel deve estar sempre direcionado para a fonte de luz (o Sol), caso contrário a potência de saída é significativamente reduzida.
Em outras palavras, tal painel só é bom em dias ensolarados.À noite e em dias nublados, esse tipo de painel dá um pouco de energia. Essa bateria será ideal para as regiões do sul do nosso país.
Painéis solares policristalinos
Painel solar policristalino As placas dos painéis solares contêm cristais de silício direcionados em diferentes direções, o que proporciona uma eficiência relativamente baixa (16-18%).
No entanto, a principal vantagem deste tipo de painéis solares é a sua excelente eficiência em condições de luz fraca e difusa. Essa bateria ainda alimentará as baterias em tempo nublado.
Painéis amorfos
SB amorfo Wafers amorfos são produzidos pela pulverização catódica de silício e impurezas no vácuo. Uma camada de silicone é aplicada a uma camada durável de folha especial. A eficiência de tais dispositivos é bastante baixa, não mais que 8-9%.
O baixo “retorno” é explicado pelo fato de uma fina camada de silício queimar sob a influência da luz solar.
A prática mostra que após dois a três meses de uso ativo de um painel solar amorfo, a eficiência cai de 12 a 16%, dependendo do fabricante. A vida útil desses painéis não é superior a três anos.
Sua vantagem é o baixo custo e a capacidade de converter energia mesmo em tempo chuvoso e neblina.
Painéis solares híbridos
Hybrid SB A peculiaridade desses blocos é que eles combinam silício amorfo e monocristais. Os parâmetros dos painéis são semelhantes aos dos seus homólogos policristalinos.
A peculiaridade de tais conversores é a melhor conversão da energia solar em condições de luz difusa.
Baterias de polímero
Polímero SB Muitos usuários acreditam que esta é uma alternativa promissora aos painéis de silício atuais. Trata-se de um filme composto por um revestimento polimérico, condutores de alumínio e uma camada protetora.
Sua peculiaridade é que é leve, dobra, torce e não quebra facilmente. A eficiência dessa bateria é de apenas 4-6%, mas o baixo custo e o uso conveniente tornam esse tipo de bateria solar muito popular.
Conselho de profissional: para economizar tempo, nervosismo e dinheiro, compre equipamentos solares em lojas especializadas e em sites confiáveis.
Novos desenvolvimentos
A tecnologia se desenvolve rapidamente a cada dia e a produção de modelos solares não pára. Convidamos você a se familiarizar com as últimas inovações do mercado de sistemas solares.
Telhas solares
Telhas solares Para não prejudicar a estética do telhado da casa e ao mesmo tempo receber gratuitamente a energia do sol, pode considerar a opção de adquirir telhas solares. Este material de acabamento consiste em um corpo bastante durável e fotocélulas integradas.
A cobertura do telhado gera energia suficiente para ser utilizada em ambientes domésticos. Ao usar esse equipamento de material, você pode alimentar uma rede elétrica dedicada separadamente ou descarregar eletricidade em uma rede geral.
De qualquer forma, os custos globais de energia são reduzidos.
A líder na produção de telhas solares é uma empresa russa - Innovatics. Há mais de dez anos comercializa materiais de acabamento de alta qualidade com fotocélulas integradas.
Curiosamente, essas telhas são difíceis de distinguir do material de cobertura comum, mesmo de perto.
Vantagens das telhas solares:
- O material semicondutor usado para conectar as fotocélulas foi reduzido por um fator de 4.
- Um inovador sistema de focagem solar permite receber 5 vezes mais energia.
- A vida útil média das telhas solares é de 20 anos.
- O peso relativamente leve das telhas não exerce pressão negativa sobre o telhado.
- A durabilidade das telhas solares permite que sejam utilizadas em todas as condições climáticas. Os ladrilhos podem resistir facilmente ao granizo e outras precipitações.
- A simplicidade das fixações permite instalar os ladrilhos de forma confiável no menor tempo possível.
Janela ensolarada
Janela solar Há literalmente três anos, um novo desenvolvimento dos designers americanos da “Pythagorus Solar Windows” apareceu no mercado de tecnologia solar. A essência da inovação é utilizar o vidro das janelas como painel que produz energia solar.
Esses painéis são totalmente utilizados em edifícios altos nas cidades europeias. Isso permite que você economize energia significativamente.
A tecnologia de janelas solares utiliza células solares na forma de tiras de silício embutidas entre painéis de vidro. Além do fato de as janelas gerarem eletricidade adicional, a janela protegerá o ambiente do superaquecimento, bloqueando a luz solar. Externamente, as janelas solares parecem persianas normais.
Outro fabricante de janelas solares, Solaris Plus, sugere o uso de vidro especial tratado com um revestimento especial de silicone. As tiras converterão os raios solares em eletricidade, que alimentará a bateria por meio de condutores translúcidos.
Fotocélulas híbridas
Em 2015, designers americanos desenvolveram células fotovoltaicas híbridas que permitem converter eletricidade não só da luz solar, mas também do calor. A essência do design é a utilização de fotocélulas de silício e filme de polímero PEDOT.
A fotocélula é fixada com filme piroelétrico e conectada a equipamentos termoelétricos capazes de converter calor em corrente elétrica.
Os testes da nova tecnologia híbrida mostraram que a nova película térmica pode gerar 10 vezes mais eletricidade do que um painel solar padrão.
Sistemas de energia biológica
As pesquisas realizadas por especialistas da Universidade de Cambridge ainda não produziram resultados concretos no desenvolvimento de sistemas solares de nova geração que convertam energia biológica (fotossíntese). Resultados recentes mostraram uma eficiência inferior a 0,4%.
Mas os desenvolvimentos não param e os cientistas prometem que num futuro próximo receberemos energia de sistemas solares biológicos.
As opções para essas baterias são impressionantes:
- Uma lâmpada fluorescente alimentada por musgo comum da floresta.
- Usinas em forma de folhas grandes.
- Painéis vegetais para uso doméstico.
- Mastros feitos de plantas das quais será extraída eletricidade e muito mais.
Esperamos que num futuro próximo os sistemas solares de nova geração sejam aproveitados ao máximo. Isso permitirá fornecer eletricidade a todas as residências do planeta, sem agredir o meio ambiente.
Assista a um vídeo sobre a nova geração de painéis solares:
Cientistas do MISiS desenvolveram uma bateria solar flexível três vezes mais barata que os painéis de silício
Fonte: http://tass.ru/nauka/3193630
MOSCOU, 11 de abril. /TASS/. Cientistas da Universidade Tecnológica de Pesquisa "MISiS", juntamente com colegas da Universidade do Texas em Dallas, desenvolveram uma bateria solar flexível baseada em um composto metal-orgânico, cujo custo é pelo menos três vezes inferior ao dos painéis de silício, segundo a imprensa da universidade relatórios de serviço.
Bateria solar flexível desenvolvida por cientistas da NUST MISIS
“Um grupo de cientistas do NUST MISIS, liderado pelo professor Anvar Zahidov, apresentou a tecnologia para a criação de uma fotocélula de película fina baseada em um composto híbrido metal-orgânico - perovskita, que permite converter a energia da radiação solar em energia elétrica com eficiência acima de 15%, com indicadores planejados de mais de 20%... Hoje, o custo estimado por metro quadrado de painéis solares de perovskita é inferior a US$ 100, enquanto os melhores painéis de silício custam US$ 300 por metro quadrado. Na produção em massa, a diferença será de 4 a 6 vezes”, diz o relatório.
As células solares à base de silício são caras devido à produção de silício de alta tecnologia, que consome muita energia e é tóxica. Além disso, são muito mais frágeis e menos flexíveis em comparação com os desenvolvidos pelos cientistas russos. A peculiaridade da tecnologia da perovskita é que as camadas ativas das células solares baseadas nela podem ser depositadas a partir de soluções líquidas em substratos finos e flexíveis. Isso permite que você coloque painéis solares em superfícies de qualquer curvatura: janelas translúcidas “cortinas de energia” de casas e carros, fachadas e telhados de edifícios, eletrônicos de consumo e muito mais.
“A principal vantagem das perovskitas híbridas é a facilidade de produção a partir de sais metálicos comuns e produtos químicos orgânicos industriais, em vez dos elementos caros e raros usados em análogos de semicondutores de alta eficiência, como células solares de silício e arsenieto de gálio. Igualmente importante, os materiais à base de perovskita podem ser usados para imprimir fotoeletrônica não apenas em vidro, mas também em outros materiais e superfícies. Isto torna as baterias muito mais baratas do que métodos mais complexos de produção de células solares de película fina”, disse Zahidov, citado no relatório.
Uma redução significativa no custo de produção de painéis solares ajudará a aumentar a quota de fontes de energia limpas e renováveis no bolo energético global.
Cientistas russos desenvolverão um novo tipo de células solares de plástico
Fonte: http://tass.ru/ural-news/3174602
EKATERINBURGO, 4 de abril. /TASS/. Cientistas russos planejam desenvolver os primeiros protótipos de uma nova geração de células solares de plástico até 2018, informou o correspondente. Pesquisador TASS do Departamento de Atividades de Inovação Científica da South Ural State University Oleg Bolshakov. O projeto está sendo implementado com apoio financeiro da Fundação Russa para a Ciência.
“Juntamente com colegas do Instituto de Química Orgânica de Moscou, temos trabalhado na criação de células solares de película fina de plástico de uma nova geração há 1,5 anos. O primeiro lote de material para painéis solares já está pronto e será testado durante 2 a 3 meses em um laboratório especial da Universidade de Edimburgo, na Escócia”, disse Bolshakov. “A Rússia ainda não possui os laboratórios certificados necessários, por isso recorremos a especialistas estrangeiros. De acordo com o plano, até 2018 lançaremos os primeiros protótipos”, acrescentou.
Segundo os cientistas, a principal característica do novo tipo de células solares é o material orgânico fotossensível. “Essas baterias não serão tóxicas e também não requerem uma grande quantidade de material fotossensível - 1000 vezes menos em comparação com as baterias das gerações anteriores, por isso também serão as mais acessíveis. Por estas razões, desenvolvimentos nesta direção estão sendo realizados em todo o mundo. Mas ainda não existem análogos à nossa tecnologia, por isso a implementação do nosso projeto nos dará grandes vantagens na energia alternativa do futuro”, acrescentou Bolshakov.
Ele também observou que, neste momento, os especialistas precisam identificar a relação estatística entre a estrutura dos materiais e a eficiência. “Cada fotocélula é caracterizada por dois parâmetros principais - estabilidade e eficiência energética. É necessário determinar as opções de maior sucesso daquelas que enviamos ao laboratório, após o que já podem ser aplicadas em diversas superfícies. Outros trabalhos científicos estarão relacionados ao aprimoramento de materiais”, explicou o cientista.
Quem nos proibirá de sonhar!
Cada vez mais, os cientistas estão considerando uma máquina de movimento perpétuo como um dos tipos de fontes alternativas de energia renováveis por natureza gratuitamente. Se tomarmos o ponto de vista da lei da conservação da energia, então tal motor é impossível. Mas esta lei aplica-se apenas a redes elétricas fechadas.
Conectamos um aparelho elétrico à rede por meio de um plugue com dois condutores. Conecte um - não haverá corrente elétrica, porque o circuito não está fechado. E Nikolo Tesla, um cientista sérvio, demonstrou a transmissão de corrente através de um condutor no início do século passado. E ele já estava prestes a abrir a transmissão de corrente sem nenhum fio. Assim, o cientista provou que uma máquina de movimento perpétuo é possível, mas sujeita a uma rede aberta.
Tesla foi um dos primeiros a compreender que a Terra e o espaço próximo à Terra são uma rede elétrica aberta. Isso significa que a lei da conservação da energia não se aplica a tal rede e é possível receber energia inesgotável do espaço e acionar máquinas de movimento perpétuo. O cientista demonstrou sua ideia pela primeira vez com seus próprios olhos em 1931, em um silencioso motor elétrico de automóvel e dirigiu por uma semana inteira sem baterias ou carregadores.
Seus contemporâneos não acreditaram nele. O cientista foi chamado de charlatão. Um exemplo típico de qualquer época, quando uma pessoa que está à frente de seu tempo em descobertas ou ideias é difamada por invejosos ou presa em um hospital psiquiátrico. Graças a Deus, Tesla passou por esta taça, mas foi considerado anormal até o fim de seus dias e foi constantemente difamado.
No entanto, até hoje existem céticos que não acreditam em nenhum milagre. Na sua opinião, existem motores naturais, mas não podem ser chamados de “eternos” porque não são constantes. Agora tudo está girando e girando, uma hora depois o vento cessou, o sol desapareceu atrás das nuvens ou a noite caiu e a máquina de movimento “perpétuo” silenciou. Uma hidrelétrica ou uma usina nuclear é outra questão - existe a possibilidade de se obter uma máquina de movimento “perpétuo” por muito tempo, mas também não pode ser chamada de absolutamente eterna.
Em geral, a legitimidade das máquinas de movimento perpétuo não se enquadra na Lei da Conservação da Energia, que ainda não foi refutada por nenhuma das experiências laboratoriais conhecidas. Esta é a opinião dos céticos.
A propósito, você mesmo pode fazer uma máquina de movimento perpétuo:
Então, agora você nem consegue sonhar, como Nikolo Tesla fez com sucesso? Ele sonhava em transmitir eletricidade por longas distâncias sem fios e desenvolveu novas abordagens para resolver esse problema. Ele conseguiu ligar e desligar um motor elétrico a uma distância considerável dele e acender lâmpadas sem qualquer fiação. Isso aconteceu em 1892, e os segredos do grande cientista ainda não foram desvendados.
Procurando por fraquezas na lei
A lei da conservação e transformação da energia em uma interpretação livre é interpretada da seguinte forma: em qualquer fenômeno natural, a energia não simplesmente aparece ou desaparece. Passa de um tipo para outro, mas ao mesmo tempo seu valor diminui. E é impensável pensar em qualquer tipo de máquina de movimento perpétuo sem fazer esforços adicionais constantes.
Mas há séculos as pessoas procuram a possibilidade de criar uma máquina de movimento perpétuo. Aqui estão exemplos de várias invenções:
Os cientistas estão quebrando a cabeça sobre como contornar essa lei inibitória e colocar a ciência a serviço da humanidade ao longo do caminho que Nikolo Tesla encontrou há 122 anos e levou seus segredos consigo para o túmulo. Como encontrar esses “esforços adicionais” naturais para que uma máquina de movimento perpétuo possa funcionar sem intervenção humana utilizando fontes de energia renováveis?
Os cientistas já fizeram algo nesse sentido. O Instituto A. Ioffe de São Petersburgo abriu um centro para a produção de células solares de película fina capazes de gerar energia não apenas quando expostas à luz solar direta, mas mesmo quando expostas à radiação infravermelha. Então, à noite.
Foi encontrada uma pista que pode levar a que num futuro próximo seja possível pôr fim à lei da conservação da energia. Cientistas de Dubna, perto de Moscou, discutidos na próxima seção, chegaram à mesma opinião.
Vejo você de manhã, raio de sol!
Por que o uso da energia solar é tão baixo em nosso país? E o mundo não pode orgulhar-se da limitação prevalecente da energia renovada através da energia solar. Qual é a razão?
O sol não tem nada a ver com isso. Em primeiro lugar, até agora a comunidade humana não aprendeu como converter a luz do dia em corrente eléctrica com a eficiência adequada. Em segundo lugar, os painéis solares fabricados só funcionam durante o dia e em dias claros e ensolarados. E em terceiro lugar, ainda não foram inventadas baterias eficientes e seguras para acumular energia suficiente que dure até as próximas horas do dia. O que fazer então na tundra congelada, cujo território é enorme em nosso país? Lá você tem que esperar seis meses antes do nascer do sol!
Mas, felizmente, agora podemos falar sobre esta situação no passado. A primeira amostra de uma fotocélula fundamentalmente nova foi demonstrada em Dubna, região de Moscou. Foi este que se tornou o principal componente da bateria solar, cujos autores foram cientistas do centro do Instituto de Pesquisas Nucleares. A nova bateria é única e a introdução de fotocélulas abertas levará a uma verdadeira revolução técnica no desenvolvimento da energia solar.
Algumas palavras devem ser ditas sobre o princípio de funcionamento da nova bateria solar. Consiste em uma chamada fotocélula heteroelétrica, que opera igualmente bem tanto na radiação visível quanto na infravermelha. Além disso, a nova bateria está equipada com um capacitor heteroelétrico, que possui uma capacidade significativa e um pequeno volume.
O resultado superou todas as expectativas dos cientistas russos. Se a eficiência das fotocélulas antigas era de 5, no máximo 7%, então para baterias que usam fotocélulas novas o resultado é impressionante. Pode chegar a 30% ou mais. Além disso, os produtos possuem uma capacidade única de funcionar mesmo à noite, respondendo perfeitamente à radiação infravermelha.
Tornou-se possível dizer que em breve entrarão em funcionamento não apenas baterias solares, mas também baterias “estelares”, capazes de extrair eletricidade a qualquer hora do dia e com calma, em ritmo de trabalho, encontrando o sol da manhã, não importa como. quanto durar a noite. E recarregue-se com vigor renovado para um trabalho futuro ininterrupto. Por que não uma máquina de movimento perpétuo alimentada por energia renovável!
A opinião do duvidoso:
“Estas são perspectivas globais! Haverá oportunidade de instalar painéis solares na sua dacha! Sim, além de usar energia eólica!
Mas, na minha opinião, as fontes amigas do ambiente não serão introduzidas em massa. Os magnatas do “hidrocarboneto” não gostam disto. Eles continuarão a envenenar a todos e a si mesmos com produtos químicos e a ganhar dinheiro com nossas doenças. Eles não precisam de uma nação saudável. Porque isso se tornará incontrolável!
Opinião razoável:
“À primeira vista, pode-se estar convencido de que os elementos heteroelétricos dos painéis solares são uma fantasia completa. Mas esta impressão está errada. A feroz resistência dos monopólios sugere o contrário. Isto significa que há um grande futuro para novos painéis solares, se os ricos estiverem seriamente alarmados.”
Opinião do pessimista:
“A heteroelétrica, sem dúvida, pode levar o mundo a uma redistribuição geopolítica. Mas isso não será permitido! Os interesses dos políticos e dos ricos não nos permitirão romper com o consumo de hidrocarbonetos. As apostas são muito grandes. Os proprietários dos recursos minerais cortarão a garganta pela sua existência confortável.”
Opinião do otimista:
“Isso é, claro, desolador, mas não devemos nos desesperar. Hoje, a Internet permite que inventores em nosso país e em todo o mundo se unam e trabalhem juntos para pensar em projetos, implementá-los em produção, encontrar patrocinadores, etc. Também é possível que a onda de iniciativa popular cubra completamente a burocracia e surjam modelos de trabalho. Então o processo se tornará irreversível.”
Fonte – Blog “Ecologia na Rússia” de Lev Mirolyubov de Izhevsk.
“Olá tribo, jovem, desconhecido”
Não se trata de pessoas, mas de uma nova geração de painéis solares. Os cientistas conseguiram desenvolver baterias que são capazes de gerar eletricidade a partir da energia solar, mesmo quando o sol se esconde nas nuvens ou se põe abaixo do horizonte antes do amanhecer.
Conheça os painéis solares de plástico! Eles podem ser aplicados na moldura como tinta ou colados em forma de filme. Sua principal vantagem é que são capazes de capturar a radiação infravermelha. Isto significa trabalhar à noite com a mesma eficiência que durante o dia. Concordo, este é um passo considerável no caminho para o progresso!
Os materiais existentes para a fabricação de células solares tradicionais capturavam apenas a luz solar visível, embora a maior parte da outra radiação estivesse no espectro infravermelho.
O material inventado é uma composição plástica capaz de responder tanto à parte infravermelha quanto à parte visível do espectro. Graças a esses projetos, foi possível captar uma quantidade significativa de energia solar e gerar eletricidade.
Mas isto não é o mais importante. Com a introdução na produção de uma nova geração de painéis solares utilizando materiais inusitados, o custo dos produtos diminuiu drasticamente, o que dá esperança para o uso massivo de fontes renováveis na forma de energia solar.
Nanotecnologias russas - para ser!
Anteriormente, as células solares eram feitas à base de silício. E o silício foi obtido pela decomposição do explosivo gás silano. Sua molécula contém um átomo de silício e quatro átomos de hidrogênio. Os cientistas conseguiram substituir o silício puro pelo tetrafluoreto de silício, o que eliminou qualquer perigo na fabricação do produto.
Com a nova tecnologia é possível alterar a composição do silício, melhorando assim suas propriedades elétricas. Essas amostras já foram obtidas em Nizhny Novgorod, o que possibilitou a obtenção de filmes finos e flexíveis que funcionam mesmo à noite. Isto abriu caminho para a produção de materiais mais eficientes e baratos para a próxima geração de células solares.
As baterias de silício também são utilizadas em grandes centrais de energia solar criadas com energia alternativa e já começaram a conquistar com segurança o mercado privado para os russos preocupados com a poluição ambiental e o aumento dos preços da eletricidade.
A eficiência das baterias de nova geração chega a 30%, em comparação com as anteriores, mais caras e volumosas, que têm eficiência de apenas 5 a 7%.
O resultado do trabalho dos profissionais de Nizhny Novgorod no desenvolvimento de áreas prioritárias do complexo tecnológico russo lançou as bases para a criação de novas tecnologias em nosso país.
Ecologia do consumo Ciência e tecnologia: Físicos suíços demonstraram o funcionamento de uma nova geração de células solares que apresentam uma eficiência recorde e, ao mesmo tempo, permanecem bastante baratas em comparação com as células solares convencionais.
Físicos suíços demonstraram o funcionamento de uma nova geração de células solares que apresentam alta eficiência recorde e, ao mesmo tempo, permanecem bastante baratas em comparação com as células solares convencionais.
Filmes feitos a partir de um análogo de um mineral natural incomum ajudaram os físicos na Suíça a criar um novo tipo de células solares baratas que convertem um recorde de 20% da energia da luz solar em eletricidade, de acordo com um artigo publicado na revista Nature.
“O melhor protótipo de células solares de perovskita usa materiais especiais que são muito difíceis de fabricar e purificar. O seu custo mínimo ronda os 300 euros por grama de substância, o que impossibilita a sua utilização comercial. Em comparação, a nossa substância, FDT, é fácil de produzir e cinco vezes mais barata, mas tem as mesmas propriedades”, disse Mohammad Nazeeruddin da EPFL.
Nos últimos anos, os cientistas criaram vários materiais exóticos que podem aumentar várias vezes a eficiência das células solares. Em particular, a atenção dos físicos é cada vez mais atraída pelo mineral perovskita e seus análogos sintéticos, cujos filmes finos são semicondutores que são bons na conversão de energia luminosa em eletricidade.
A maioria dos materiais que absorvem luz possui uma estrutura cristalina simétrica, que permite que os elétrons fluam livremente em diferentes direções. A perovskita possui uma rede cristalina cúbica formada por átomos de um único metal. Dentro de cada cubo existe um octaedro formado por átomos de oxigênio, dentro do qual está um átomo de outro metal.
A interação entre esses átomos faz com que os elétrons fluam na mesma direção, razão pela qual as células solares de perovskita têm eficiência extremamente alta, cerca de 12-15%. Naziruddin e seus colegas conseguiram atingir níveis ainda mais elevados de eficiência sem aumentar o custo da bateria, criando a substância FDT.
Ela se enquadra na categoria dos chamados “portadores de buracos” - substâncias especiais que ajudam a remover cargas positivas, os chamados “buracos”, do filme de perovskita depois que partículas de luz entram nele e “expulsam” elétrons dele. Em termos de estrutura química, o FDT é uma pequena molécula de hidrocarboneto aromático, semelhante em formato a uma borboleta com asas grandes.
As pontas das asas dessa “borboleta” aderem à superfície do filme de perovskita, e sua parte inferior interage com os átomos de iodo, que servem como fonte de “buracos” e elétrons, e faz com que eles retornem rapidamente ao seu trabalho. posição após a luz tirar o próximo elétron do cristal de perovskita.
Graças às suas propriedades incomuns, uma célula solar revestida com uma fina camada de FDT é capaz de atingir uma eficiência recorde até o momento - mais de 20,2%, o que é um pouco superior às células solares baseadas em “portadores de furos” mais caros. Os cientistas esperam que a sua descoberta nos aproxime do surgimento de fontes de energia “verdes” verdadeiramente eficazes. Publicados