Фатальный недостаток солнечных панелей превратили в "неограниченный" источник энергии

Не секрет, что в жаркую погоду выработка обычных солнечных панелей падает на 10-25%. Когда батарея нагревается выше 35°C, электроны в ней начинают хаотично двигаться, и часть энергии теряется в виде тепла. Однако в свежем исследовании выяснили, что это тепло можно не терять, а сохранять и использовать, пишет Popular Mechanics.

Принцип работы

В отличие от традиционных PV-панелей, в улучшенной технологии применяются фотоэлектрохимические (PEC) проточные ячейки. Они тоже преобразуют солнечный свет в электричество, но с одним важным отличием: на их поверхности происходит химическая реакция, позволяющая хранить энергию прямо в жидком электролите.

Исследователи из Университета Лафборо обнаружили, что для PEC-ячеек нагрев, наоборот, полезен. Повышение температуры до 45°C (113°F) действует как катализатор, ускоряя внутренние электрохимические реакции. Тепло заряжает жидкий электролит, ионы начинают двигаться быстрее, и система накапливает энергию эффективнее, компенсируя потери напряжения от нагрева самого фотоэлемента.

Преимущества и недостатки

Такие солнечные модули не требуют дорогостоящего охлаждения. Более того, они способны накапливать избыточную энергию, работая как гибрид солнечной панели и аккумулятора. Для автономного питания объектов у разработки есть потенциал, поскольку ее конструкция проще не требует сложной проводки.

Однако у PEC-ячеек есть и минусы, которые пока мешают их массовому внедрению. Во-первых, для запуска химической реакции им требуется дополнительная энергия (так называемый сверхпотенциал), что снижает их общую эффективность. Во-вторых, они более подвержены коррозии по сравнению с обычными панелями. Из-за этих ограничений технология пока не готова заменить традиционные солнечные панели повсеместно. Тем не менее она находит применение в нишевых областях, например, для производства "зеленого" водорода или улавливания углерода.

По мнению авторов исследования, наиболее перспективно PEC-ячейки смотрятся в связке с проточными редокс-аккумуляторами, которые не требуют высокого "сверхпотенциала" для работы. Так или иначе, это открытие меняет подход к проектированию солнечных станций: инженеры теперь могут не бороться с теплом, а перенаправлять его с пользой.

Раньше Фокус писал, что солнечные панели станут дешевле и лучше благодаря "тайной" квантовой технологии. Ученые из Кембриджского университета обнаружили скрытый квантовый механизм, позволяющий создавать облегченные, доступные и простые в изготовлении солнечные панели из органического материала. Это открытие, способное изменить энергетику, базируется на теории почти 100-летней давности.