После 40 лет исследований ученые нашли ключевую проблему солнечных панелей

3
Солнечные панели

Ученым университета Манчестера, Великобритания, удалось отыскать причины явления «световой деградации» солнечных панелей — и нащупать пути к решению этой проблемы. Она беспокоит энергетиков уже порядка 40 лет – потери эффективности батарей из-за данного эффекта составляют всего 2 % на устройство, но в масштабах планеты это равносильно упущенной выработке нескольких АЭС. Зеленая энергетика на марше и решение данной проблемы имеет принципиальное значение.

Под световой деградацией в широком смысле понимается снижение выработки электроэнергии на солнечных панелях после того, как те оказываются в работе в реальных условиях, то есть, под светом нашей звезды. Ключ проблемы скрыт в изменчивой структуре кремния, из которого изготовлены основные компоненты панелей. Потребовалось провести почти 300 масштабных исследований, чтобы понять, что именно в нем не так.

Британцы применили технологию переходной спектроскопии глубокого уровня и обнаружили, что при нагреве в кремнии образуются своего рода «ловушки» – зоны с особыми свойствами. Электроны с малым временем жизни не успевают их покинуть, что и приводит к ослаблению общего потока. И, наоборот, в панелях из кремния высокого качества частицы с зарядом успевают выбраться из ловушек, поэтому такие батареи показывают большую эффективность.

Ученым из Манчестера удалось доказать, что эффект проявляется только при нагреве кремния и, вероятно, именно под влиянием солнечного света. Потому что опыты с нагревом панелей в темноте показали – ловушки ликвидируются, а эффект деградации можно обернуть вспять. Но это тема нового исследования, а не готовая методика. Впрочем, энергетики рады и такому результату — ведь если причина проблемы известна, остается только подобрать подходящее инженерное решение.

Источник — Journal of Applied Physics
Поделиться
Вконтакте
Комментарии  3
  • Tsykunov12 июня 2019 в 19:30

    Тоже мне открытие, деградация полупроводника со временем. Реально главная причина - деградация защитного стекла. Оно просто мутнеет. Грязь попадает в микротрещины. Образивный износ.

    Ответить
    • Нур17 августа 2019 в 08:50

      Тоже реальная задача. Мне кажется актуальнее чем сам полупроводник. Особенно там, где много пыли...

      Ответить
  • папа римский1 августа 2019 в 14:01

    Ежели "...опыты с нагревом панелей в темноте показали – ловушки ликвидируются, а эффект деградации можно обернуть вспять", то надо добывать электричество солнечными панелями в темноте.

    Ответить
(без регистрации)
Любопытныйфакт
В возрасте 15 лет Билл Гейтс получил от администрации школы, где он учился, задание написать программу для распределения учеников по классам. Гейтс не только выполнил задачу, но и извлёк некоторую выгоду для себя: программа сформировала ему такое расписание, что в его классах было непропорционально большое число интересных девушек.
Обновить
СвежиеКомментарии
Аватар

ВойтиРегистрация
Вход
Почта:
Пароль:
Регистрация
Почта:
Имя:
Пароль: