solar energy

В 1000 раз мощнее солнечных батарей: ученые разработали революционный вид панелей

Фотоэлектрическая энергия зарекомендовала себя как мощный источник, даже потеснив атомную энергетику. Однако для солнечных панелей требуется много места. В то же время группе экспертов удалось создать первую фотоэлектрическую керамику с беспрецедентным потенциалом и невероятно малым размером, пишет ECONews со ссылкой на команду ученых из Швейцарской высшей технической школы Цюриха.

Отмечается, что они разработали новый вид панелей из керамики, которые оказались в 1000 раз мощнее старых кремниевых плат, ориентированных на солнце. Интересно, что из одного квадратного метра керамики можно выработать столько же электроэнергии, сколько из тысячи кв. м обычной объемной солнечной панели. Фотоэлектрическая керамика трансформирует рынок солнечной энергетики.

Такая керамика является особенной и имеет высокую производительность благодаря наноструктуре. Она состоит из двух важных компонентов: материала, который имеет хороший коэффициент поглощения света, и другого материала, который имеет проводимость электричества.

Слой, поглощающий свет, использует оксид алюминия и наночастицы перовскита. Эти два элемента имеют отличные характеристики поглощения света. Перовскиты включены в высокостабильный оксид алюминия, который защищает их от тепла, влаги и механических воздействий.

Когда солнечный свет попадает на керамику, электроны в наночастицах перовскита возбуждаются и переходят на более высокий энергетический уровень. Затем электроны очень эффективно собираются, транспортируются в кристаллы оксида алюминия, которые являются каналами в керамике. Далее они выводятся на поверхность для создания электрического тока.

Преимущества фотоэлектрической керамики

По словам журналистов, специфическая структура и текстура позволяет керамике равномерно накапливать и хранить энергию солнца по всей своей поверхности и достигать температуры реакции в 1500 °C. Это лучший прорыв по сравнению с предыдущими конструкциями солнечных элементов, где падающий солнечный поток постепенно уменьшался по мере попадания в реактор.

Исследователи используют эту технологию, чтобы спрогнозировать, что она способна обеспечить "практически безграничное количество бесплатной электроэнергии для дома и офиса". Керамика имеет свойство расщеплять молекулы воды на водород и кислород под действием солнечного света, что приводит к генерации и хранению чистого водородного топлива. Специалисты не могут объяснить, как керамика достигает такой температуры.

Еще одной интересной особенностью этой новой фотоэлектрической керамики является то, что она изготовлена из тех же элементов, что и другие керамические материалы, которые используются уже тысячи лет. Однако новый тип наноструктуры и подход к производству превратили этот древний материал в революционный источник энергии.

Исследователи также разработали методику использования 3D-печати для производства керамики, что позволяет создавать гибкие, индивидуальные энергетические решения на основе солнечной энергии. Это может помочь сделать солнечную энергию более дешевой и более универсальной для многих применений.

Ссылка на новость:

https://www.unian.net/economics/energetics/v-1000-raz-moshchnee-solnechnyh-batarey-uchenye-razrabotali-revolyucionnyy-vid-paneley-12701172.html

Оригинал на англ.:

https://www.ecoticias.com/en/solar-panels-photovoltaic-ceramics/4260/

Василиск/Медуза

Унитазные войска перешли на новый уровень

В США ветер и солнце впервые производят больше энергии, чем атом

В Финляндии запущен первый в мире коммерческий тепловой аккумулятор на песке

Почему солнечная энергетика - финансовый пузырь.

Крайне раздражают меня местные пидоры, не осилившие в школе арифметику и не сумевшие развить в себе критическое мышление, но обладающие, почему-то, популярностью на таком привычном мне болоте джой реактора. 

        Шликающие свои микро стручки на икону Маска и обмазывающиеся говнецом преклонения перед "развитыми странами", где живут, видимо, божественные небожители, безошибочно определяющие наилучший вектор развития всей нашей планетки. Их уже не спасти, и не будем больше о них. Забвение их грехам и их праху.Для всех остальных, кто ещё умеет читать, способен запоминать и владеет редким в наши дни искусством арифметики - очень краткий, и мой первый, пост.

       Итак. Солнечные батареи, EROI, их предельная эффективность и, немного, наше будущее.Данный пост - краткая выжимка из доступной всем желающим информации в инете, в частности - вот этой статьи:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421516301379

Погнали.

Инсоляция (количество солнечной энергии на кв м.)

Для средней Европы(конкретно Швейцарии), по результатам многолетних измерений -

400 кВт*ч/м^2 год.

Теоретический предел КПД фотоэлемента 31%

Практический предел КПД (предел, лучше уже НИКАК) при стандартных условиях - 20%

Годовая выработка энергии с кв м панели = 400 *0,2 = 80 кВт*ч/м^2 год.

Статистика чуть лучше (но не факт, что точнее), так, по данным

Swiss Federal Office of Energy, 2015, 106 кВт*ч/м^2 год.

Среднее время эксплуатации авторы статьи, опираясь на статистику в Германии по соотношению установленных/утилизированных солнечных панелей, определяют в 17 лет.

Деградация панелей - 1%/год, выход панелей из строя, благодаря внешним факторам - 5%/год

Принимая, даже - 25 лет, опираясь на выше изложенные данные ( формулы оставляю в оригинальной статье, лень разбираться как их тут форматировать) получаем полную выработку энергии панелью:  2203 kW h_e/m² 

Учитывая затраты энергии на производство панели равные по разным источникам

от 1244 до 1710 KW h_e/m² или, в среднем по всем источникам  1300 KW h_e/m²

И, в целом - затраты энергии на эксплуатацию:

Мы получили что солнечная энергетика - не энергетика вовсе. Потому что она не производит энергию, но потребляет. То есть, на данный момент, это что-то иное. Финансовый пузырь? Да, возможно. Энергетика - НЕТ.

Ну и бонусом - авторы сравнивая затраты на производство кВт*часа энергии показывают (с цифрами в руках, блин!) что:

солнечные батареи требуют в 64 раза больше материалов, в 7 раз больше труда, в 10 раз больше финансов, чем ядерная энергетика, например.

Всем интересующимся - рекомендую прочитать оригинал статьи, а не мой кривой пересказ)

Но и так, очень хорошо видно - солнечные батареи - не энергетика. Причём тут Маск? Да просто идея поста возникла как ответ на посты в МаскоСраче) ( http://joyreactor.cc/post/4968483 )

Всем добра, думайте головой, пользуйтесь математикой и статистикой.

Читайте Марка Аврелия, Сократа, Сенеку, Ницше.

Умеренность, самоограничение, и следование добродетели - вот настоящие способы помочь экологии и своим близким.

С вами был - не настоящий Siddhartha.

Получилось. Удалось достичь стабильного термоядерного синтеза с положительным балансом

сурс здесь https://twitter.com/ENERGY/status/1602679966163906561?s=20 и много где еще.

Эмоции зашкаливают, потому что я из тех ждунов, которые не умеют в термоядерный синтез, но очень его ждут. У меня не было сомнений, что это случится, когда-то. Но неожиданно это случилось!

Разведки многих стран все-таки работают, и похоже информация у всех крупных держав о развитии технологии и продвижениях в  лаборатории Лоуренца в Калифорнии.

И теперь понятно почему все космические страны (кроме одной) экстренно перезапустили лунные программы и "гонят" к Луне. Ведь реголит и гелий-3 для процесса теперь-то нужен в больших количествах, а его поблизости в избытке и нахаляву есть только на Луне.

Неудивлюсь, что именно предстоящий неотвратимый передел рынка мировой энергетики и предстоящая скоропостижная смерть карбоновой эпохи стали причинами творящегося сейчас пиздеца.