|
Солнечные батареи, работающие от концентраторов солнечного излучения, уже не новость, однако канадская компания Morgan Solar смогла объединить концентратор с панелью, на которой установлен фотоэлемент, ликвидировав отдельные громоздкие собирающие системы.
Это радикально снижает объём и вес разработки. А применение фотоэлементного пятна на основе германия и арсенида галлия позволяет добиваться КПД неподвижной панели в 26-30%, при КПД самого фотоэлемента, доходящего до 40%.
Обычные солнечные батареи тонки и почти не занимают места. Гелиотермальные электростанции концентрируют свет параболическим зеркалами, а потому не нуждаются в дорогих фотоэлементах, однако тепловое преобразование требует громоздких турбин и теплоаккумуляторов. Чтобы снизить затраты на фотоэлементы, изобретённый Morgan Solar вариант решения проблемы под названием Sun Simba, использует очень маленький галлий-арсенидный фотоэлемент в центре тонкой плоской панели, которая и является концентратором.
Но может ли плоскость заменить параболические концентраторы?
Всё просто. Каждый элемент Sun Simba состоит из микролабиринтов из полиметилметакрилата (оргстекла), которые направляют свет к расположенному в центре высокоэффективному фотоэлементу размерами 5×5 мм. И никаких линз и зеркал. Свой концентратор компания назвала Light-guide Solar Optic (LOS, светонаправляющая солнечная оптика). По словам разработчиков, вдохновение они почерпнули в оптоволоконных линиях, где без громоздких линз и зеркал свет вполне уверенно передаётся на большие расстояния.
И вот что ещё важно: несмотря на тысячекратную концентрацию солнечного излучения (по сравнению с обычной солнечной постоянной) в системе, никакого перегрева фотоэлемента не возникает. Дело в том, что используемое оргстекло блокирует инфракрасное излучение. То есть нагрев всего, что находится внутри LOS, минимален.
КПД системы при неподвижном положении панели в среднем за день составляет 26-30% (в зависимости от времени года и угла, под которым находится Солнце). Что всё равно вдвое превосходит практический КПД фотоэлементов на основе кристаллического кремния. И это при том, что стоимость Sun Simba, как заявляет разработчик, «экстремально низка». Действительно, на один элемент, генерирующий 25 Вт, уходит всего 25 мм² германия и арсенида галлия и 0,09 м² обычного оргстекла. Использование дорогих элементов сведено к минимуму, а компактность такая же, как у обычных кремниевых панелей.
Начало серийного выпуска новой системы намечено на середину 2012 года. Ближайшим перспективным рынком для себя компания видит замену дизельных генераторов в качестве средства энергоснабжения в отдалённых районах, не имеющих связи с крупными энергосистемами.
Подготовлено по материалам The Engineer.
| |