 |
Основой "звездной батареи" послужило открытое специалистами НЦеПИ новое вещество - гетероэлектрик. Идея нового вещества заключается в том, что размазанный в широком спектре длин электромагнитных волн солнечный свет, гетероэлектрик, на основе наночастиц из золота и серебра, загоняет на одну частоту, тем самым, усиливая в несколько раз эффект.
Гетероэлектрический фотоэлемент (ГЭФ) в совокупности с гетероэлектрическим конденсатором способны работать в видимом и инфракрасном излучениях. То есть в отличие от солнечных батарей с 20 процентной эффективностью, облачность и ночное время работе для ГЭФ не помеха. Эффективность работы нового устройства при видимом свете порядка 54 процентов, а в инфракрасном спектре - 31 процент, при фототоке в 4 раза выше и массой на ватт энергии в 1000 меньше, чем у фотоэлементов, существующих солнечных батарей. Расчеты показывают, что стоимость "звездной батареи" будет намного ниже, чем у всех существующих современных устройств.
Гетероэлектрик, защищенный "зонтиковым" патентом РФ N2249277, охватывающим 24 направления науки и техники, позволяет осуществлять управление магнитным полем и его преобразование с целью создания приборов и устройств с прогнозируемыми оптическими, электрическими и магнитными свойствами.
Специалистами НЦеПИ подана также заявка на оптическое стекло из гетероэлектрика с рекордным показателем преломления света (превышающим современные показатели в десятки раз).
В настоящее время слабое применение солнечной энергетики обусловлено следующими ее недостатками:
- низкая эффективность преобразования света в электрический ток (не более 20%);
- отсутствие возможности получения электроэнергии ночью, при облачности и с малым количеством солнечных дней в году;
- отсутствие высокоэффективных и экологически безопасных источников накопления энергии (в настоящее время используются аккумуляторы).
У демонстрируемого учеными НЦеПИ образца гетероэлектрического фотоэлемента, являющегося основным компонентом 'Звездной батареи', эти недостатки отсутствуют. Зато имеются явные преимущества:
- эффективность преобразования видимого спектра cоставляет 54%, что значительно превышает существующие мировые показатели, а эффективность преобразования инфракрасного спектра - 31% , что даже выше, чем у современных солнечных батарей.
- фототок гетероэлектрического фотоэлемента (ГЭФ) в 4 раза выше, чем у современных солнечных батарей.
При этом ГЭФ имеет массу полупроводникового вещества на ватт энергии в 1000 раз меньше, чем у фотоэлементов современных солнечных батарей. Полученные расчеты указывают на то, что себестоимость гетероэлектрического фотоэлемента звездной батареи будет ниже себестоимости фотоэлемента современной солнечной батареи.
Источник: Дубна.Ру
|
|
