Eng Ru
Отправить письмо

Печатаемые гибкие органические солнечные батареи. Солнечная батарея гибкая


Основные плюсы и минусы гибких солнечных батарей

Экология потребления.Наука и техника:Гибкие солнечные батареи стали настоящей находкой для любителей путешествий и просто для тех, кому нравится быть независимым от традиционных розеток.

Гибкие солнечные батареи стали настоящей находкой для любителей путешествий и просто для тех, кому нравится быть независимым от традиционных розеток. Конечно, такими элементами дом не осветишь, не отопишь и много энергии получить вообще не удастся. Но надо ли за этим стремиться? Ведь предназначение таких батарей – комфорт для туриста, то есть человека, не имеющего временно постоянного жилья. Следовательно, зарядка ноутбука, мобильного телефона или планшета – это задача портативных солнечных элементов.

Из-за своей гибкости, солнечные панели можно легко уложить на крыше

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

  • Вес. Этот показатель, бесспорно, является самым основным преимуществом для гибких элементов. Можно сравнивать разные модели, но в основном разница будет видна примерно в 30%, а этого уже достаточно, чтобы говорить о комфорте. К примеру, туристы знают об этом не понаслышке, каждая вещь в рюкзаке или на нем должна иметь максимально меньший вес. В походе каждые 100 грамм стают заметны и чтобы понять это, достаточно пройтись неровной местностью десяток километров. Вопрос соотношения веса к мощности гибкие солнечные батареи решают банально – чем больше вес, тем выше мощность. Например, модель мощностью 3 Вт имеет вес 149 грамм, а модель на 6 Вт – 284 грамма. Заметим ради справедливости, что твердая солнечная батарея на 6 Вт весит 390 грамм.
  • Размер. Здесь гибкие батареи проигрывают своим твердым собратьям. Если брать одинаковую мощность в 6 Вт, то размер гибкого элемента будет около 1,5 квадратных метра, тогда как твердый вариант будет иметь площадь 0,9 квадратных метра. Конечно, неоспоримым преимуществом гибких батарей является их возможность складываться, но это не всегда является таким уж высоким показателем. Особенно, когда речь идет о пешем туризме, где все приходится носить на себе.
  • Эффективность. Точные цифры сложно выяснить. Во-первых, производители часто завышают мощность своего товара, а во-вторых, даже элементы одного производителя и одной партии могут значительно отличаться по мощности.

В среднем можно говорить о таких показателях: КПД твердых батарей составляет примерно 18-20%, тогда как гибкие батареи имеют КПД около 12-15%. Но если составлять пересчет на единицу веса, то гибкие батареи примерно в два раза будут стоять выше.

  • Надежность. Технология производства позволяет особо не переживать за этот показатель. Обычно гибкие элементы вшиты в чехол, который невосприимчив в относительно высоким нагрузкам. Водостойкость гибких батарей тоже высока. Попав под дождь, батареи не покажут проблем в работе после его окончания. Ударостойкость гибких батарей довольно высока, что объясняется легким весом и пружинистостью во время соприкосновения с поверхностью при падении. Если верить отзывам туристов, то даже после падения на камни с высоты около 10 метров, гибкие батареи продолжали работать. Конечно, такие случаи могут носить индивидуальный характер. Достаточно провести аналогию с человеком, когда одному достаточно упасть в комнате и сломать три ребра и ключицу, а кто-то падает со второго этажа и неспешно продолжает идти куда-то. Царапины на поверхности при падении элементов могут оставаться. На общую работу такие царапины не способны повлиять, но при наличии большого их количества мощность может несколько снизиться.
  • Стоимость. Гибкие батареи имеют стоимость выше своих твердых собратьев по причине своей большей компактности. Немного переплатить придется за преимущества гибких батарей и в отдельных случаях за брендовое имя.

НА ЧТО ОБРАЩАТЬ ВНИМАНИЕ ПРИ ПОКУПКЕ И ВО ВРЕМЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

  • При покупке обращать нужно внимание на силу тока. Поскольку чаще всего понадобится заряжать мобильные устройства, то силы тока в 0,5А будет достаточно. Правда, если солнечного света будет много.
  • Крепление панели солнечной гибкой батареи может быть разным. Некоторые панели крепятся присосками, что делает их монтаж к гладим поверхностям очень удобным. Например, на крыше автомобиля или стекла витрины. Все без исключения модели снабжаются небольшими отверстиями в чехлах, чтобы было удобным крепить к рюкзаку.
  • При использовании следует не забывать, что самым оптимальным положением гибкого элемента будет перпендикулярный наклон к солнечным лучам. Также нужно не использовать батарею через стекло – теряется до 35% мощности.
  • КПД для элементов такого типа – аргумент, на котором часто спекулируют недобросовестные продавцы и производители. Последняя швейцарская новинка имеет КПД 17,7%. Так что, если придется услышать уверения продавца о КПД 25%, а то и все 50%, можно смело разворачиваться – вам хотят продать то, что еще не придумано в мире.
  • На сегодняшний день появилось много контор и фирм, которые производят гибкие элементы на заказ. В таких учреждениях можно выбрать подходящую мощность и размер, а также, соответственно, вес батареи.

Гибкие батареи, которые работают от солнечного света, действительно являются очень любопытной и перспективной новинкой. Скорее всего, такие элементы очень скоро заполнят рынок, так как наблюдается общее снижение цен на этот товар. Большие и малые, широкие и узкие, на большую или меньшую мощность – они все потребуют денег при покупке. Дальше они работают совершенно бесплатно и по несколько десятилетий. опубликовано econet.ru

econet.ru

Гибкие солнечные батареи

Приняв решение направиться в дальнюю поездку, начинается ответственный сбор в дорогу, мы загружаем в багаж большое количество как необходимых, так и не очень нужных электрических приборов. Ну, на самом деле, нельзя же в интересном и познавательном походе обойтись без мобильного телефона или не взять с собой фотоаппарат, что бы сделать интересные снимки? Для кого-то, важным моментом будет наличие при себе ноутбука, навигатора, либо планшета.

Фотоаппарат, заряжающийся от гибкой солнечной батареи

Фотоаппарат, заряжающийся от гибкой солнечной батареи

Конечно же, не менее пятидесяти процентов из указанной электроники, Вам в поездке в основном вряд ли пригодятся, они не являются жизненно необходимыми вдалеке от Вашего дома. Недостаток всех электрических приборов, в необходимости их систематической зарядки. У моря, на пересеченной местности, в горах, лесу, маловероятно, что Вы отыщите розетку для подключения зарядного устройства. Вот в этих ситуациях, любителей дальних поездок, отдыха и развлечений на природе, выручат гибкие солнечные батареи, отметим, что не обычные, а именно гибкие, ведь этот тип батарей намного более удобен для транспортировки. Гибкая солнечная батарея, созданная на основе аморфного кремния

Гибкая солнечная батарея, созданная на основе аморфного кремния

Преимущества и отличия, которые имеют гибкие солнечные батареи в сравнении с другими мобильными источниками электрической энергии, сложно переоценить.

  • Первое, очень важное преимущество гибкой солнечной батареи, это очень удобная транспортировка и переноска к месту назначения, самому, в рюкзаке.
  • Второе преимущество — это ни чем не ограниченный период работы солнечной батареи, их заряд не заканчивается. Самое основное, что необходимо, это сделать установку так, что бы имелся постоянный источник солнечных лучей.
  • Третье важное преимущество — это, конечно же вес гибкой батареи, весят они гораздо меньше любого аккумулирующего электроэнергию устройства.

По окончании эксплуатации, этот вид источника электрической энергии достаточно просто свернуть в трубку, либо сложить как картонную коробку и поместить в сумку или рюкзак.

Технологический процесс изготовления

В процессе развития производства гибких световых батарей, изготовители пришли к применению метода ламинирования. Применение этого способа, позволило сделать технологии изготовления достаточно простыми. В результате, была достигнута довольно надежная прочность контакта между основными элементами солнечной батареи.

Гибкая солнечная батарея, изготовленная методом ламинирования

Гибкая солнечная батарея, изготовленная методом ламинирования

Непосредственно заводской процесс производства делиться на четыре этапа:

  • Внешние прозрачные пленки, покрывают тончайшим слоем проводника, в качестве его могут выступать как индий, так и оксид олова;
  • Далее, на одну из нескольких пленок наносят карбонат цезия;
  • Следующим этапом, идет слой клеевого состава, имеющий проводящие характеристики;
  • И, в заключение, осуществляют склеивание или ламинирование полученных частей, сделать это можно только воздействием температуры и высокого давления;

К сегодняшнему дню, процессы разработок в возобновляемой энергетике, движутся в сторону повышения коэффициента полезного действия солнечных батарей. Достигают этого эффекта при помощи использования в изготовлении элементов новейших материалов. На современном этапе развития производства солнечных элементов, основные надежды возлагаются на материал под названием графен. Батареи, изготовленные с применением графена, выдают очень хорошие результаты КПД.

Углеродный наноматериал Графен

Углеродный наноматериал Графен, который применяется в изготовлении гибких солнечных батарей

Стандартные электрические батареи на солнечной энергии, имеют большую производительность в сравнении с гибкими, это результат использования в процессе производства кристаллического кремния.

В связи с этим, гибкие солнечные модули, имеют предпочтение в выборе, именно потому, что их преимущества гибкость и показатели веса. В результате они очень удобны в транспортировке и переноске на большие расстояние. Их удобно использовать в дикой местности.

Как подобрать модуль нужной мощности?

Подходить к выбору необходимого именно в Вашем случае устройства, надо с предварительного расчета выходной мощности, которую желаете получить. Для начала, надо сделать расчет мощности для подзарядки электронных устройств, собираемых с собой в поход. Когда соберете все необходимые в поездке электрические устройства, возьмите на вооружение инструкции по эксплуатации, по ним высчитайте общую потребность в электричестве, собранного оборудования. Обязательно учтите капризность погодных условий, погода может быть облачной, лишая вашу солнечную установку прямых лучей. По этому, лучше выбрать световой элемент с некоторым превышением необходимой мощности.

Гибкие солнечные батареи от Российского производителя Телеком-СТВ

Гибкие солнечные батареи от Российского производителя Телеком-СТВ

По уже имеющемуся многочисленному опыту применения гибких солнечных батарей, приборы производства Российской Федерации, по своим характеристикам, как правило, значительно эффективней и лучше зарубежных производителей. Продукция отечественного производства превосходит их в нескольких параметрах.

Первое — это, конечно же, более высокие выходные электрические показатели мощности при одинаково заявленных производителями параметров в инструкциях по эксплуатации. Это не является следствием попыток производителей ввести в заблуждение покупателей своей продукции, путем завышения номинальной мощности, предлагаемого для туризма устройства. Вероятнее всего, в ходе испытаний солнечных источников, применялись параметры наиболее эффективные в Американских пустынях и каньонах. Погодные условия, там отличны от наших, облачных дней там намного меньше, нежели у нас, и солнце на много дольше находится в зените, выдавая максимальную мощность на испытываемое устройство.

Второе — существенная разница, в том, что иностранные производители выпускают устройства с большими габаритными параметрами, в условиях туризма это может быть не совсем удобно. Отечественная батарея более компактная. В дополнение, такие солнечные батареи должны транспортироваться в специальном контейнере, а такой футляр займет много, постоянно не хватающего полезного места в Вашем рюкзаке или сумке.

Компактное зарядное устройство с гибкой солнечной батареей

Компактное зарядное устройство с гибкой солнечной батареей

В каком направлении движется развитие отрасли

Прекрасные и многообещающие перспективы развития, имеют солнечные батареи. Эти перспективы не будут ограничены зарядкой электронных устройств или электровелосипеда, они касаются и других сфер человеческой жизни. С течением дней, производство солнечных систем эволюционирует все дальше, устройства становятся все легче, тоньше и совершенней. Последние разработки, стали еще и много прозрачней. Дальнейшие перспективы этих устройств, просто умопомрачительны. Уже созданы солнечные батареи, характеристики которых позволяют использовать их в качестве тонировки для стекла. Здесь очевидна перспектива применения с параллельным сохранением свободного места для размещения батарей. Уже перестает быть единственным удобным местом установки батарей в городских условиях крыша строения или дома. Располагая такой источник получения электроэнергии из солнечных лучей на стеклах автомобильного транспорта, можно без проблем получать неограниченный, возобновляемый электрический заряд для аккумулятора машины, при этом не будет теряться так необходимое пространство. Использование этого оборудования, будет незаметным для непосвящённого человека.

Экологически безопасный автомобиль на солнечных батареях

Экологически безопасный автомобиль на солнечных батареях

Заграничные исследователи в области возобновляемых источников энергии, предложили довольно хорошее решение. Сейчас стало возможным использование гибких батарей в текстильном производстве. Тканевые покрытия, используемые в повседневной жизни человека, могут дополнительно повышать количество вырабатываемого электричества, как пример, при использовании совместно со шторами, будут препятствовать попаданию в помещение ультрафиолетовых солнечных лучей.

Именно в связи со своей гибкостью, новые солнечные батареи можно использовать во внешней отделке фасадов домов. Если прибегнуть к технологиям, позволяющим использовать практически всю внешнюю поверхность строения: окна, двери, стены, крышу, в результате выработка возобновляемой электроэнергии будет огромна. При использовании такой технологии, все запросы в электричестве, при эксплуатации сооружения, будут удовлетворены более чем на сто процентов.

Коллекция одежды от голландского дизайнера Полин ван Донген со вшитыми солнечными батареями

Коллекция одежды от голландского дизайнера Полин ван Донген со вшитыми солнечными батареями

Все, чего достиг человек в области получения возобновляемой солнечной энергии, имеет единственную цель — максимальный отказ от вредного ископаемого топлива, снижение занимаемых полезных площадей и повышение КПД солнечных электрических устройств. Буквально ежедневно, исследователи в области солнечной энергетики создают все новые разработки в этой области. Начиная с 2006 года выработка электроэнергии солнечными источниками, во всем мире выросла более чем на 50 процентов. По имеющимся экспертным прогнозам, очень близок тот день, когда электрическая и тепловая энергия, получаемая с использованием солнечных батарей, начнет превалировать над обычными, генерирующими электричество мощностями. Окружающий нас мир изменится до неузнаваемости.

Автор: П. Морозов

Оцените статью: Загрузка...

Сохраните ссылку чтобы не потерять, она Вам понадобиться:

solntsepek.ru

Гибкие солнечные батареи | Vunderkind.Info

Современные солнечные панели, дисплеи становятся все более гибкими и эластичными. Такой же прогресс характерен и для элементов питания.

Вместо того чтобы вставлять солнечные батареи в клапаны туристского рюкзака, ученые предпринимают попытки сделать батарею в виде ткани, которую можно расстелить на привале или просто набросить на плечи, подобно плащ-палатке.

И тогда мобильник, радиоприемник, навигатор всегда будут обеспечены энергией.

Технологию изготовления подобной ткани предложили сотрудники «Отдела новых материалов» Томского госуниверситета (ТГУ).

Совместно с коллегами из Российской академии наук они создают новый вид гибких солнечных батарей на основе ячеек Гретцеля.

Такая ячейка представляет собой третье поколение фотоэлектрических технологий.

Она изготавливается из дешевых материалов и не нуждается в сложном оборудовании. За это изобретение автор Михаэль Гретцель получил премию…

Основой ячеек Гретцеля служат оксидные наноматериалы и их композиции. Растворы, из которых получают оксидные композиции, можно нанести на любой гибкий носитель — ткань, металлическую и полимерную пленку, тонкое стекло.

После запекания на поверхности носителя появляется тончайшее композитное покрытие, обладающее способностью преобразовывать солнечный свет в электроэнергию.

Применять новую технологию можно в разных сферах: быту, сельском хозяйстве, оборонной промышленности и других.

Например, гибкие солнечные батареи можно взять с собой в поход, использовать их для подзарядки ноутбука или мобильного телефона. Такой источник электроэнергии можно свернуть в рулон и положить в рюкзак.

Другой перспективный вариант — создание ткани, обладающей способностью генерировать тепло из солнечного света. Одежда из нее будет легкой и при этом очень теплой.

Это оптимальный вариант для людей, которые работают в Арктике либо на Севере в суровых климатических условиях.

Технически сложность создания такой ткани заключается только в одном: требуется разработать низкотемпературный метод получения наночастиц оксидов и их композиций, чтобы наночастицы при запекании надежно закрепились в структуре материала и не вымывались из нее при стирке и в процессе эксплуатации.

И тогда из новых гибких солнечных батарей можно будет шить одежду, вырабатывающую электричество и тепло.

vunderkind.info

Печатаемые гибкие органические солнечные батареи

В отличие от солнечных батарей, которые вы привыкли видеть, органическая фотовольтаика состоит из соединений, которые растворяются в чернилах и могут быть напечатаны. В результате получается лёгкая, гибкая и полупрозрачная плёнка, которая способна изменить наш уклад энергоснабжения мира.

Вы, возможно, заметили, что на мне надета разная обувь. Это, возможно, выглядит забавно — это определённо необычно, — но я хотела бы объяснить. Предположим, что моя левая туфля соответствует устойчивому воздействию, означающему, что мы, люди, потребляем меньше натуральных ресурсов, чем наша планета может восстановить, и выделяем меньше углекислого газа, чем наши леса и океаны могут поглотить. Это стабильное и здоровое состояние. Сегодняшняя ситуация больше похожа на этот ботинок. Она чересчур большого размера. 

Второго августа 2017 года мы уже потребили все ресурсы, которые планета может восстановить в этом году. Это как потратить все свои деньги до 18-го числа месяца, а потом нуждаться в кредите от банка на оставшееся время. Конечно, вы можете так поступать месяц за месяцем, но если вы не измените своё поведение, рано или поздно у вас возникнут большие проблемы.

Нам известны разрушительные последствия такой чрезмерной эксплуатации: глобальное потепление, повышение уровня моря, таяние ледников, всё более частые экстремальные погодные явления и многое другое. Грандиозность этой проблемы очень меня расстраивает. Но ещё больше меня расстраивает то, что при наличии решений этих проблем мы продолжаем себя вести, как обычно. Сегодня я хочу поделиться с вами тем, как новая солнечная технология может внести вклад в устойчивое будущее зданий.

 

Здания потребляют около 40 процентов от общего энергетического спроса, поэтому решение этогоможет значительно сократить выбросы в атмосферу. Здание, разработанное на принципах устойчивости, может само производить всю необходимую ему энергию. Чтобы достичь этого, сначала нужно сократить её потребление насколько это возможно посредством теплоизоляционных стен и окон, например. Эти технологии доступны. Затем нужна энергия для горячей воды и отопления. Вы можете получить её возобновляемым способом из солнца через гелиотермические установки или из грунта и воздуха через тепловые насосы. Все эти технологии есть в наличии.

Тогда у вас остаётся потребность в электричестве. Как правило, существует несколько путей получения возобновляемой электроэнергии, но как много вы знаете зданий, оснащённых ветряной мельницей на крыше или водяной электростанцией в саду? Вероятно, не так много, потому что обычно в этом нет смысла. Но солнце поставляет избыточную энергию на наши крыши и фасады. Потенциал добычи этой энергии из поверхности зданий колоссален. Возьмём, например, Европу. Если вы воспользуетесь всей площадью, повёрнутой к солнцу, и которая не слишком затемнена,энергия, произведённая благодаря фотовольтаике, будет соответствовать около 30 процентам от нашей общей потребности в энергии.

Но у сегодняшней фотовольтаики есть некоторые проблемы. У неё хорошие технико-экономические показатели, но она ограничена с точки зрения дизайна, что бросает вызов эстетике. Люди часто представляют такие картинки, когда думают о солнечных батареях на зданиях. Это годится для солнечных электростанций, но когда вы думаете о зданиях, об улицах, об архитектуре, внешний вид имеет значение. Это та причина, по которой мы не видим множество солнечных батарей на зданиях. Они просто несовместимы.

Наша команда работает над абсолютно другой технологией солнечных батарей, которая называется органическая фотовольтаика или OPV. Термин «органическая» объясняет, что материал, используемый для поглощения света, основан на элементарном углероде, не на металлах. Мы используем смесь полимера, созданного из разных повторяющихся единиц, как жемчужины в цепочке жемчуга, и маленькой молекулы, которая имеет форму футбольного мяча и зовётся фуллереном. Смесь этих двух веществ растворена, чтобы превратиться в чернила. И, как и чернила, они могут быть напечатаны с помощью простой техникой печати в продолжительном многослойном процессе на гибких материалах. Получившийся в результате тонкий слой активен, он поглощает энергию солнца. 

Этот активный слой невероятно эффективен. Вам необходим лишь слой толщиной 0,2 микрометра, чтобы поглощать энергию солнца. Это в 100 раз тоньше человеческого волоса.Или, например, возьмите один килограмм основного полимера и используйте его, чтобы разработать чернила. С таким количеством чернил вы можете напечатать солнечную батарею размером с целое футбольное поле. Таким образом, OPV чрезвычайно материалоэффективна, что, я думаю, очень важно, когда мы говорим об устойчивости.

После процесса печати у вас получится солнечный модуль, который может выглядеть вот так...Выглядит немного как пластиковая плёнка и в самом деле имеет много её функций. Он лёгкий... Он гибкий... и полупрозрачный. Но он может собирать энергию от солнца снаружи и также от освещения внутри, как видно по этой маленькой светящейся LED-лампочке. Его можно применять в форме пластика и воспользоваться его лёгкостью и гибкостью. Первое довольно важно, когда мы говорим о зданиях в тёплых регионах. Здесь крыши не способны выдержать дополнительный тяжёлый груз. Они не предназначены для снега зимой, например, тяжёлые силиконовые солнечные батареи не могут быть использованы для сбора, но эти легковесные солнечные батареи очень хорошо подходят. 

Гибкость важна, когда вы хотите соединить солнечные батареи с мембранной архитектурой. Представьте паруса Сиднейского оперного театра в качестве электростанций. Также можно совместить эти солнечные плёнки с материалами обычного строительства, такими как стекло. Многие стеклянные фасады содержат в себе плёнку для создания многослойного защитного стекла. Не так уж сложно добавить второй слой плёнки в производственный процесс, зато потом облицовка будет содержать солнечную батарею и сможет производить электричество.

Помимо хорошего внешнего вида, эти интегрированные солнечные батареи имеют ещё два важных преимущества. Помните солнечные батареи на крыше, которые я показывала ранее? В этом случае мы сначала устанавливаем крышу, и вторым слоем — солнечные батареи. Это дополнительные расходы установки. В случае интегрированных солнечных батарей на строительной площадке устанавливается только один элемент, служащий одновременно и покрытием здания, и солнечной батареей. Помимо экономии на монтаже, мы также сохраняем ресурсы, потому что две функции соединены в одном элементе.

Ранее я говорила о внешнем виде. Мне очень нравится эта солнечная панель, но, возможно, у вас другой вкус или требования к дизайну... Без проблем. С процессом печати солнечная батарея может менять форму и дизайн очень легко. Это даёт свободу действий архитекторам, планировщикам и владельцам зданий, чтобы внедрить эту энергодобывающую технологию, как им захочется.

Я хочу подчеркнуть, что это происходит не только в лабораториях. Уйдёт несколько лет, чтобы достичь широкого применения, но мы на краю коммерциализации, иначе говоря, существует несколько компаний с линией производства. Они наращивают свою производительность, и то же делаем и мы, с чернилами.

Меньшее воздействие более удобное.

Это правильный размер, правильный масштаб. Мы должны вернуться к должному масштабу, когда дело касается потребления энергии. И здания с нулевым балансом выбросов углерода — её важная часть. В Европе у нас есть цель обезуглеродить наш жилищный фонд к 2050 году. Я надеюсь, что органическая фотовольтаика станет важной частью этого.

Вот несколько примеров. Это первая коммерческая установка из напечатанных органических фотоэлементов. «Коммерческая» означает, что они были напечатаны на промышленном оборудовании. Так называемые «солнечные деревья» были частью немецкого павильона на Экспо-2015 в Милане. Они предоставляли затенение в течение дня и электроэнергию для освещения вечером. Вы можете спросить, почему была выбрана шестигранная форма. Ответ прост:архитекторы хотели иметь особую схему затенения на полу и попросили об этом, а потом она была напечатана как просили. Будучи далёкой от реального продукта, эта установка, принимающая любую форму, зацепила воображение архитекторов гораздо больше, чем мы думали.

Это другой пример, который гораздо ближе проектам и применениям, на которые мы нацелены. В офисном здании в Сан-Паулу, Бразилия, полупрозрачные OPV-панели интегрированы в стеклянный фасад и служат разным нуждам. Во-первых, они затеняют находящиеся за ними помещения для собраний. Во-вторых, логотип компании отображается новаторским способом. И, конечно, производится электричество, сокращая энергетические затраты от здания.

Это определяет путь к будущему, где здания являются не потребителями энергии, а их источником. Я хочу видеть солнечные батареи, эффективно интегрированные в наш жилищный фонд, чтобы быть и ресурсоэффективными, и приятными на вид. Для крыш силиконовые солнечные батареи будут по-прежнему хорошим решением. Но чтобы использовать потенциал всех фасадов и всех площадей, таких как полупрозрачные области, кривые поверхности и затенения, я верю, что органическая фотовольтаика может предложить значительный вклад, и она может принять любую форму, которую хотят архитекторы и планировщики. 

Читайте также:

 

fastsalttimes.com

Гибкие солнечные батареи из тонкопленочных фотоэлементов

Гибкие солнечные батареи на основе тонкопленочных солнечных элементов из дешевого сырья.

Технология ожидает финансирования!

 

Ознакомиться с концепцией

 

Описание

Преимущества

 

Описание:

Гибкие солнечные батареи на основе тонкопленочных фотоэлементов производятся из гибридного металл-органического соединения — перовскита, позволяющего преобразовывать энергию солнечного излучения в электрическую с КПД выше 15%, при планируемых показателях более 20%.

Существенный минус существующей традиционной технологии производства солнечных батарей — ее дороговизна из-за высокотехнологического, энергоемкого и токсичного производства кремния, который отличается малой гибкостью, хрупкостью и большой массой панелей, что сильно сужает диапазон его применения.

Металло-органические перовскиты, как класс соединений, — это революция в материалах для оптоэлектроники и солнечной энергетики. Его особенность в новом механизме преобразования солнечной энергии в электрическую с повышенной эффективностью, а также дешевизне и простоте производства.

Кристаллы перовскита были открыты в 1839 году на Южном Урале. Их необычная кристаллическая структура типа ABX3, в которых, А — органическая молекула (например метил-амин), B — это металл (Pb или Sn), а X — галоген (I, Br, Cl), названа в честь c русского минеролога Львa Перовскoгo, первым обнаружившего одну из их разновидностей.

Сегодня перовскиты для производства фотовольтаических элементов синтезируются из простых и доступных химических элементов, типа йода, солей аммония, бора, свинца.

 

Преимущества:

— активные слои этих солнечных элементов можно наносить из жидких растворов на тонкие и гибкие подложки. Так называемая технология «Roll to roll» позволяет размещать солнечные батареи на поверхностях любой кривизны. Это могут быть оконные полупрозрачные «энерго-шторы» домов и машин, фасады и крыши зданий, бытовая электроника, гаджеты и т. д.

Таким образом, диапазон применения таких солнечных батарей по сравнению с традиционными кремниевыми солнечными батареями, расширяется на порядок — в него попадают вся носимая электроника, автопром, бытовая техника, технологии «умный дом», обеспечение электричеством жилых домов и помещений,

— материалы на основе перовскита могут быть использованы для печати фото-электроники не только на стекло, но и на другие материалы и поверхности, в т.ч. гибкие,

— простота получения исходного сырья — гибридных перовскитов из обычных солей металлов и промышленных химических органических соединений, а не из дорогих или редких элементов, таких как чистый кристаллический кремний или арсенид галлия,

— дешевизна производства. На сегодняшний день расчетная стоимость квадратного метра перовскитных солнечных панелей составляет менее 100 долларов США, тогда как квадратный метр лучших кремниевых обходится в 300 долларов США. В массовом производстве разница станет 4-6-кратной. Дешевое производство нового класса устройств позволит значительно сократить использование традиционной энергетики за счет экологически чистой и доступной фотовольтаики.

 

отдел технологий

г. Екатеринбург и Уральский федеральный округ

Звони: +7-908-918-03-57

или пиши нам здесь...

карта сайта

Войти    Регистрация

Виктор Потехин

Поступила просьба разместить технологию обработки торфа электрогидравлическим эффектом.

Мы ее выполнили!

2018-04-06 19:21:11Виктор Потехин

Поступил вопрос о лазерной очистке металла. Дан ответ. В частности, указана более дешевая и эффективная технология.

2018-04-11 23:18:19Виктор Потехин

Поступил вопрос по термостабилизаторам грунтов в условиях вечной мерзлоты. Дан ответ.

2018-04-29 09:51:54Виктор Потехин

Поступил вопрос по стеклопластиковым емкостям. Дан ответ.

2018-05-04 06:47:56Виктор Потехин

Поступил вопрос по гидропонным многоярусным установкам. Дан ответ. В частности указаны более прорывные технологии в сельском хозяйстве.

2018-05-16 20:22:35Виктор Потехин

Поступил вопрос по выращиванию сапфиров касательно технологии и оборудования. Дан ответ.

2018-05-16 20:23:28Виктор Потехин

Поступил вопрос касательно мотор-колеса Дуюнова и мотор-колеса Шкондина, что лучше. Дан ответ.

2018-05-16 20:30:50Виктор Потехин

Поступил вопрос об организациях, которые осуществляют очистку металла от ржавчины. Дан ответ: оставляйте свои заявки внизу в комментариях. Производители сами найдут вас и свяжутся.

2018-05-17 10:35:28Виктор Потехин

Поступил вопрос касательно санации трубопровода. Дан ответ. В частности указана более инновационная технология.

2018-05-17 18:10:26Виктор Потехин

Поступил вопрос касательно сотрудничества, а именно: определения направлений развития предприятия и составления планов будущего развития. В настоящее время ведутся переговоры. Будет проанализирована исходная информация, совместно выберем инновационные направления и составим планы.

2018-05-18 10:34:05Виктор Потехин

Поступил вопрос касательно электрохимических станков. Дан ответ.

2018-05-18 10:35:57Виктор Потехин

Поступил вопрос относительно пиролизных установок для сжигания ТБО. Дан ответ. В частности, разъяснено, что существуют разные пиролизные установки: для сжигания 1-4 класса опасности и остальные. Соответственно разные технологии и цены.

2018-05-18 11:06:55Виктор Потехин

К нам поступают много заявок на покупку различных товаров. Мы их не продаем и не производим. Но мы поддерживаем отношения с производителями и можем порекомендовать, посоветовать.

2018-05-18 11:08:11Виктор Потехин

Поступил вопрос по гидропонному зеленому корму. Дан ответ: мы не продаем его. Предложено оставить заявку в комментариях для того, чтобы его производители выполнили данную заявку.

2018-05-18 17:44:35Виктор Потехин

Поступает очень много вопросов по технологиям. Просьба задавать эти вопросы внизу в комментариях к записям.

2018-05-23 07:24:36

Для публикации сообщений в чате необходимо авторизоваться

гибкие солнечные батареигибкие солнечные панелигибкие солнечные батареи купитьтонкопленочные солнечные батареигибкие солнечные панели купитьгибкие солнечные панели ценатонкопленочные солнечные панелигибкие солнечные панели powerfilmгибкие солнечные батареи ценатонкопленочные солнечные батареи купитьроссийские ученые разработали гибкие солнечные батареигибкие солнечные панели powerfilm ценатонкопленочные солнечные батареи ценагибкие аморфные солнечные батареиаморфная тонкопленочная солнечная батареятонкопленочные солнечные панели купитьгибкая солнечная батарея походагибкие солнечные батареи для туризмагибкие солнечные батареи аморфного кремния купитьаморфная тонкопленочная солнечная батарея панельоборудования для производства прозрачный тонкопленочных солнечных батарейсравнительный анализ солнечных батарей монокристал +и тонкопленочныхгибкая солнечная панель smf 100w ценагибкие солнечные панели 24vгибкие солнечные панели в рулоне ценагибкие солнечные батареи в самарегибкая солнечная батарея для похода купитьминусы и плюсы гибких солнечных панелейгибкие солнечные панели производитель г зеленоград

 

Похожие записи

Количество просмотров с 26 марта 2018 г.: 163

comments powered by HyperComments

xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai

Архивы гибкие солнечные батареи - Всё о солнечных батареях и энергии солнца

Несмотря на то, что солнечные батареи экологически чистые и по сути снабжают Вас бесплатной электроэнергией, после срока окупаемости, у них есть главный недостаток — они очень дорогие. Дабы убрать этот самый негативный фактор для потребителя, в последнее время проводится всё больше разработок в сфере удешевления стоимости солнечных батарей. Результатом таких разработок являются полимерные солнечные панели. Несмотря на свой низкий КПД, они обладают массой позитивных качеств, которые и рассматриваются в этой статье.

полимерные солнечные панелиполимерные солнечные панели

Что из себя представляют полимерные солнечные панели по сравнению с кремниевыми?

Обычные солнечные панели представлены большим количеством фотоэлементов. Эти фотоэлементы объединены в единую сеть, которая в свою очередь закрепляется на специальной поверхности, которая покрыта селективным покрытием для солнечных батарей. Что такое фотоэлемент? Фотоэлемент — это полупроводник, преобразующий солнечную энергию в электрический ток. Конечно необходим ещё ряд устройств в солнечной сети, которые бы накапливали энергию, стабилизировали её и превращали в постоянный ток в переменный, но всё же основным в получении энергии является фотоэлемент.

Вот в них то и разница: в обычных батареях такие полупроводники изготовлены из кремния. Именно из-за кремния процесс изготовления сложен и дорог по цене. Кремния, как ископаемого на планете Земля, достаточно. Но процесс переработки и очистки кремния очень сложен. Ну и конечно никто не отменял утилизацию после использования солнечных батарей, когда они выходят из строя, после длительной эксплуатации. Это тоже стоит денег, ведь в солнечных панелях содержится кадмий. Ещё один минус состоит в том, как работают кремниевые батареи. При большом нагреве, производительность снижается. Это накладывает необходимость использования специальных систем охлаждения, что снова сводит вопрос к деньгам.

Итак, солнечные полимерные элементы состоят из последовательно соединённых слоёв-плёнок, каждый из которых отвечает за определённую функцию. Это и определяет толщину панели. На полимерную основу накладывают фотоактивные слоя, которые в свою очередь состоят из акцептора и донора.

Также по конструкции батареи бывают двух типов: прямая и реверсная(обратная, перевёрнутая). Название исходит от работы электрических зарядов внутри. В обратном строении, заряды экстрагируются противоположными по заряду электродами. Есть свои плюсы и минусы: обычное строение обеспечивает большую эффективность, а обратное большую стабильность.

Как ни крути, очень много факторов в использовании традиционных солнечных батарей сводятся к деньгам. Поэтому остро стал вопрос поиска альтернативы. Именно в качестве такой альтернативы выступают сегодня полимерные солнечные батареи.

В чём отличие полимерных солнечных батарей?

Сегодня эта тема очень жива и поэтому многие фирмы заняты разработкой именно солнечных полимерных панелей. По сути это плёнка, состоящая из нескольких конструктивных элементов:

  • активный слой — полимер
  • электроды из алюминия
  • гибкая подложка
  • защитный слой
  • соединительные элементы для объединения в большие площади

Итак полимерный полупроводник или полимерный фотоэлемент состоит из внутренних элементов, которые расположены на гибкой подложке и защищены сверху слоем. Это позволяет делать гибкие солнечные батареи.

Преимущества очевидны:

  • Возможность делать гибкие солнечные элементы
  • Модульность конструкции позволяет объединять между собой бесконечное количество отдельных гибких панелей, повторяя любые формы поверхности, на которой располагаются батареи
  • Лёгкость по весу и лёгкость в эксплуатации
  • Компактность. Зачастую такие батареи можно свернуть в рулон
  • Дешевизна производства в сравнении с традиционными батареями
  • Экологичность производства, даже в сравнении с кремниевыми батареями

Конечно, не всё так уж радужно и у полимерных панелей есть один большой недостаток: низкоэффективное преобразование энергии солнца. Это обуславливает низкую заинтересованность в потреблении со стороны пользователей. Самые последние исследования позволили выдать всего лишь 6,5% КПД с учётом освещённости на квадратный сантиметр в 0,2 Вт. Конечно кремниевые батареи с уровнем КПД в 40% куда более интересны для потребителей. Но тем не менее полимерные батареи всё же перспективны в своём развитии.

В промышленных размерах полимерные батареи выпускает датская компания Mekoprint A/S. Интересно, что солнечные панели этого производителя в виде плёнки, можно разрезать, сворачивать и придавать им любую форму. Можно наклеить плёнку на любую поверхность и при этом вырабатывать электричество, пусть и небольших объёмов. Это открывает широкие перспективы в использовании и применении например, для транспортных средств. Только представьте электромобиль, полностью обклеенный такой плёнкой. При чём без ущерба для дизайна, ведь такая плёнка сможет полностью повторить форму авто. Полимерная солнечная батарея легко интегрируется даже в одежду. К примеру, этот же датский производитель встроил батарею в шапку, что позволило питать небольшой радиоприёмник. Словом, зерно будущего посеяно, теперь только подождать когда такие источники смогут выдавать более-менее приличный КПД.

При этом производство таких батарей в среднем в два раза дешевле производства привычных кремниевых батарей. И ещё более экологично чем производство кремниевых панелей. Выпускать полимерные солнечные панели не вреднее, чем пластиковую посуду, например. При этом кремниевые, в производстве выбрасывают достаточно серьёзное количество отходов в атмосферу.

В общем развитие полимерных солнечных панелей даёт возможность говорить о скорой замене традиционных источников электроэнергии и даже солнечных кремниевых батарей. А благодаря гибкости таких источников, их применение возможно практически везде.

И наконец, нельзя не упомянуть и о чистоте процесса производства таких батарей. Оказывается такое производство не вреднее, чем производство обычной пластиковой посуды и о вредных выбросах в атмосферу, происходящих при производстве обычных батарей из кремния скоро можно забыть.Вполне возможно, что через какое-то время мы забудем о газе и угле, так как при дальнейшем развитии этой технологии вполне возможно что вырабатываемая электроэнергия с использованием солнечных полимерных батарей окажется дешевле процесса получения электроэнергии путем сжигания традиционных энергоносителей.

www.solnpanels.com

Гибкие солнечные батареи | Avislab

Солнечная энергетика занимает малый процент от общего объема выработки электроэнергии, но это уже не далекое будущее, а реальная современность. Хотя до сих пор солнечные батареи имеют такую ​​высокую стоимость, которая не оправдывает себя за все время их эксплуатации, солнечные батареи стали наиболее распространенными устройствами для преобразования солнечной энергии в электрическую. Реального КПД солнечной батареи трудно назвать высоким. В лабораторных условиях лучший результат – 32%. В реальных условиях трудно дотянуть до 20%. Ниже приведены таблицу максимальных КПД доступных в настоящее время типов солнечных батарей. Данные получены в лабораторных условиях:

ТипКоэффициент фотоэлектрического преобразования
Кремниевые
Si (кристаллический)24,7
Si (поликристаллический)20,3
Si (тонко пленочная передача)16,6
Si (тонко пленочный субмодуль)10,4
III-V
GaAs (кристаллический)25,1
GaAs (тонкопленочный)24,5
GaAs (поликристаллический)18,2
InP (кристаллический)21,9
Тонкие пленки халькогенидов
CIGS (фотоелемент)19,9
CIGS (субмодуль)16,6
CdTe (фотоелемент)16,5
Аморфный/Нанокристаллических кремний
Si (аморфный)9,5
Si (нанокристаллический)10,1
Фотохимические
На базе органических красителей10,4
На базе органических красителей (субмодуль)7,9
Органические
Органический полимер5,15
Многослойные
GaInP/GaAs/Ge32,0
GaInP/GaAs30,3
GaAs/CIS (тонкопленочный)25,8
a-Si/mc-Si (тонкий субмодуль)11,7

Несмотря на невысокий КПД, солнечные батареи более популярными, чем системы с концентраторами солнечной энергии. В таких системах рабочее тело (жидкость или газ) нагревают с помощью солнечного концентратора. Затем накопленную тепловую энергию превращают в электрическую, как на обычных тепловых электростанциях. Иногда для вращения генератора используют двигатель стерлинга, который работает на солнечной энергии.

Солнечные батареи имеют некоторые преимущества, которые обеспечили им популярность несмотря на немалую цену:

  • отсутствие подвижных частей. Это упрощает монтаж и обслуживание. Это очень важно при использовании в жилых домах, где наличие шума и вибрация от работы подвижных механизмов может раздражать жителей;
  • не обязательно четкое ориентирование на солнце. Солнечная батарея работает даже когда лучи солнца падают под острым углом. Понятно, что это снижает эффективность. Чего не скажешь о солнечных концентраторах. Даже небольшое отклонение от оптимального положения к солнцу, снижает мощность концентратора практически до нуля;
  • солнечная батарея работает при рассеянном освещении, например при облачной погоде. Да, эффективность солнечных батарей будет ниже, но она хотя бы что то будет генерировать, в отличие от солнечных концентраторов, которые работают только при наличии прямых солнечных лучей. Т.е. при облачной погоде его отдача нулевая.

Тестирование гибкой солнечной батареи

Перейдем от теории к экспериментам. Я заказал для тестов гибкую солнечную батарею здесь: http://plasticphotovoltaics.org/. Кстати, бесплатно. Ее даже не упаковали. Наклеили адрес и отправили по почте. Это действительно сверхгибкая пленочная солнечная батарея. Такую батарею можно свернуть в рулон и транспортировать в тубусе. Она не боится ударов и деформаций. Поскольку это тонкая и почти прозрачная пленка ее можно наклеить на окна, стены и т.д. А пленочная технология позволяет значительно уменьшить вес, стоимость солнечных батарей и упростить их транспортировку и монтаж.

Сонячна батарея Сонячна батарея Сонячна батарея

Сонячна батарея Сонячна батарея Сонячна батарея

Но насколько эффективны такие батареи? Как и ожидалось, пленочная технология не может обеспечить высокой эффективности чем кристаллические и поликристаллические батареи. Для сравнения я взял кристаллическую и нашу подопытную сверхгибкую пленочную солнечную батарею.

Эксперименты показали следующие результаты:

КристаллическаяПленочная
Напряжение холостого хода, B2.228.14
Ток короткого замыкания, мА24.27.15
Длинна, мм40100
Ширина, мм4080
Площадь, cm21680

При нагрузке 12 Ом данные такие:

КристаллическаяПленочная
Напряжение, В0.20.082
Ток, мА236.8

Первое, что приходит в голову, когда в руках держишь солнечную батарею, это присоединить к ней то, что визуально подтвердит ее работу. Я подключил обычный коллекторный микродвигатель. Кристаллическая батарея при достаточно хорошем освещении вращала его. Пленочная не смогла сдвинуть микродвигателя с места. Это не отображает реальную мощность солнечных батарей. На самом деле, максимальная мощность конкретной модели солнечной батареи достигается при определенной, оптимальной нагрузке.

В следующем эксперименте я менял сопротивление нагрузки, при этом измерял напряжение и ток. По полученным данным создал графики для обеих солнечных батарей, которые отображают их мощность в зависимости от нагрузки.

Приблизительные графики такие:

solar battery

Я назвал графики приблизительным, поскольку освещение не было не максимальным. Однако, главная цель была НЕ выяснить абсолютные значения, а показать, что эффективность использования солнечных батарей также зависит от их правильного подбора к нагрузке.

Из полученных данных выяснилось, что максимальная мощность этих двух солнечных батарей примерно одинакова, но достигается при различных нагрузках. Кристаллическая батарея более эффективна пленочной при больших токах. Обратите внимание на размеры этих двух батарей. Площадь пленочной солнечной батареи в 5 раз больше кристаллической, при почти одинаковой мощности. Но вес пленочной батареи значительно меньше.

Итак, можно сказать, что эффективность пленочных батарей в разы ниже, что является логичным и ожидаемым результатом. Но, если цена них в 5-6 раз ниже чем на кристаллические солнечные батареи, это может вызвать небольшой бум. Надеюсь, хотя бы в сфере сверхлегких, мобильных, раскладных автономных солнечных мини станций, например для туристов. Также, использование пленочной технологии позволит создавать, например, наклейки на стекла, одновременно будут защищать помещение от излишнего солнечного света, и заряжать Ваш мобильный или другие устройства. Сверхнизкая вес таких батарей может расширить их использование в миниатюрных решениях. Гибкость таких батарей может позволить монтировать их в одежду, или любые другие вещи.

Успехов!

Смотри также:

www.avislab.com


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта