Аккумулятор FIAMM 12FGL120

Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) подали заявку на патент и работают над масштабированием производства нового класса фотостабильных органических молекул, которые, как было доказано, повышают эффективность кремниевых солнечных батарей, снижают тепловыделение и продлевают срок службы панелей за счёт синглетного деления.

Исследователи из Школы фотовольтаики и возобновляемых источников энергии (SPREE) при Университете Нового Южного Уэльса (UNSW) подали заявку на патент и работают над масштабированием производства нового класса молекул, которые могут повысить эффективность кремниевых солнечных элементов, снизить тепловыделение и продлить срок службы панелей за счёт синглетного деления.

Результаты исследования команды, опубликованные в ACS Energy Letters под заголовком Солнечные элементы на основе синглетного деления c-Si: за пределами тетрацена, свидетельствуют об успешном использовании прочной, фотостабильной молекулы под названием дипирролонафтиридинидион (DPND) и подтверждают коммерческую выгоду от синглетного деления.

Профессор Нед Экинс-Доукс, ведущий исследователь в UNSW SPREE, заявил, что новый класс стабильных органических молекул может повысить эффективность преобразования энергии.

«Что особенно важно, мы разработали практичный способ получения кремниевых солнечных элементов с более высокой производительностью без затрат и сложностей, связанных с тандемами, которые теперь может использовать промышленность», — сказал Экинс-Доукс.

DPND, относительно стабильный краситель, впервые был использован для увеличения количества носителей заряда в кремнии для солнечных батарей.

«Сегодня эффективность кремниевых модулей обычно составляет от 20 % до 25 %. Синглетное деление может повысить этот показатель до 30 %, то есть для получения того же количества энергии потребуется меньше панелей, что снизит общие затраты на систему и позволит использовать их на крышах с ограниченным пространством, в электромобилях и фотоэлектрических системах, интегрированных в здания», — заявили исследователи.

«За счёт сбора энергии, которая в противном случае превратилась бы в тепло, синглетное деление снижает рабочую температуру кремниевых элементов. Лабораторные исследования и моделирование показывают, что панели могут работать на 2,4 градуса Цельсия холоднее, что продлевает срок их службы примерно на 4,5 года, снижает затраты на замену и повышает ценность долгосрочных договоров о покупке электроэнергии».

Они добавили, что синглетное деление в кремниевых солнечных элементах может быть реализовано с использованием существующих технологий и с минимальными изменениями в архитектуре.

В отличие от большинства современных солнечных элементов, которые преобразуют один поглощённый фотон в одну электронно-дырочную пару, синглетное деление позволяет одному высокоэнергетическому фотону генерировать две возбуждённые электронно-дырочные пары, что фактически удваивает электрический выход самой синей части солнечного спектра.

Согласно результатам исследования, использование молекул синглетного деления в кремниевых солнечных элементах может повысить эффективность преобразования энергии с 29 % до 42 %.

Недавняя работа команды, опубликованная в Nature Chemistry в 2024 году, показывает, как фотолюминесценция, возникающая при синглетном делении, связана с лежащим в её основе молекулярным процессом. По словам исследователей, излучаемый свет можно использовать для мониторинга процесса, что позволит диагностировать материалы и контролировать качество при производстве фотоэлектрических элементов.

Доцент UNSW SPREE Мурад Тайебджи заявил, что теперь можно с беспрецедентной точностью считывать световые сигналы синглетного деления.

«Это открывает возможности для поиска и оптимизации широкого спектра новых материалов, которые однажды смогут повысить эффективность кремниевых солнечных батарей», — сказал Тайебджи.

Исследование проводилось при поддержке программы Transformative Research Accelerating Commercialisation (TRAC008) Австралийского агентства по возобновляемым источникам энергии (ARENA). Финансирование в размере 4,8 млн австралийских долларов (3,1 млн долларов США) помогло преодолеть разрыв между лабораторными испытаниями и коммерческим внедрением.

Среди отраслевых партнёров — Jinko Solar, JA Solar, LONGi, Canadian Solar, DASolar, Leadmicro, Jollywood и Xinhao New Energy.

Доктор Джессика Яцзе Цзян, старший научный сотрудник UNSW SPREE, говорит, что интерес производителей очевиден.

«Больше энергии из тех же материалов, что и в модулях, плюс более низкая рабочая температура, что продлевает срок службы, — сказал Цзян. — Теперь мы переходим от элегантной науки к практическим солнечным продуктам, и это может оказать значительное влияние на промышленность, инвесторов и окружающую среду».

Аккумулятор FIAMM FG 10721

Индийско-британская исследовательская группа разработала интегрированный в здание линейный концентрирующий фотоэлектрический фасад, состоящий из асимметричного составного параболического концентратора, PERC-элементов и защитных слоев между двумя листами стекла. Система была протестирована как в помещении, так и на открытом воздухе, и было установлено, что срок ее окупаемости составляет до 11 лет.

Исследователи из Индии и Великобритании разработали новый «умный» солнечный фасад с линейными концентрирующими фотоэлектрическими элементами и солнечными батареями PERC.

«В нашей работе представлена линейная концентрирующая фотоэлектрическая (BILCPV) фасадная система, которую легко изготовить с помощью экструзии и недорогих оптических материалов», — рассказал автор исследования Хасан Байг журналу PV «В отличие от обычных фотоэлектрических систем, интегрированных в здания (BIPV), наша конструкция сочетает в себе выработку электроэнергии и потенциал дневного освещения, что позволяет фасадам стать многофункциональными энергетическими системами, которые могут одновременно обеспечивать электроэнергией, пассивным освещением и способствовать достижению целей в области устойчивого развития».

BILCPV оснащен оптическим элементом — асимметричным составным параболическим концентратором (ACPC), который направляет свет на элементы PERC. Он был специально разработан для кремниевых солнечных элементов шириной 10 мм и длиной 120 мм с половинными углами приема 0° и 40°. ACPC, элемент PERC и герметизирующий слой заключены между двумя листами стекла, имитирующими стеклопакет.

«Чтобы обеспечить интеграцию в стеклопакет, оптический элемент был усечён, его высота уменьшилась до 20 мм, при этом коэффициент концентрации остался на уровне 2,5 ×. Такая компактная и эффективная конструкция обеспечивает максимальное улавливание солнечного света и дневное освещение в зданиях, — пояснили в компании. — Изменение угла приёма из-за усечения, который теперь составляет 0◦ и 75◦ соответственно, позволяет улавливать солнечные лучи в летние месяцы».

Новое устройство было протестировано в контрольной лаборатории при стандартных условиях освещения в 1 сол с использованием непрерывного солнечного имитатора класса ААА. Затем оно было протестировано в реальных условиях на открытом воздухе в Лондоне. Электрические измерения проводились с помощью откалиброванной системы сбора данных, подключённой к электрическим клеммам модуля. Устройство сравнивалось с эталонным модулем без покрытия.

При стандартных условиях тестирования: 1000 Вт/м2 и 25 °C — модуль BILCPV продемонстрировал увеличение тока короткого замыкания на 132 % по сравнению с обычным модулем. Тепловое моделирование и экспериментальная проверка показали, что температура элементов варьируется от 308 до 339 К. Что касается тестирования на открытом воздухе, то пиковая выходная мощность достигала 1,43 Вт в солнечный полдень при интенсивности излучения 700 Вт/м2.

«В Лондоне из-за низкой интенсивности солнечного излучения выработка энергии умеренная, а срок окупаемости составляет около 11 лет, — заключила группа. — В Дели и Дубае, где интенсивность солнечного излучения выше, выработка энергии больше, а срок окупаемости короче (2,9–3,6 года). Кроме того, они оказывают значительное влияние на экологию, в том числе сокращают выбросы углекислого газа до 1,7 тонны на квадратный метр за 25 лет».

Система была представлена в статье «Интеллектуальные солнечные фасады с линейными концентрирующими фотоэлектрическими элементами: проектирование, тестирование, оценка экономической эффективности и устойчивости», опубликованной в журнале Sustainable Energy Technologies and Assessments. В исследовании приняли участие специалисты из Enphase Energy и Университета Восточного Лондона в Великобритании.

Аккумулятор FIAMM 12FGL100

Технологические гиганты Alibaba, Tencent и ByteDance наращивают инвестиции в возобновляемые источники энергии и системы хранения, чтобы удовлетворить растущий спрос на электроэнергию, вызванный развитием искусственного интеллекта.

Ведущие облачные и интернет-компании Китая предпринимают стратегические шаги в области энергетической инфраструктуры, в частности крупномасштабных систем хранения энергии, чтобы удовлетворить растущие потребности в электроэнергии для работы генеративного ИИ и выполнить требования правительства в отношении «зелёной» энергетики. Согласно политическим требованиям, «чистые» центры обработки данных являются главным приоритетом: к концу 2025 года вновь построенные национальные центры обработки данных должны будут использовать не менее 80 % возобновляемой энергии. В то же время энергетические прогнозы и отраслевые исследования показывают, что развитие ИИ может увеличить потребность центров обработки данных в электроэнергии в десять раз по сравнению с уровнем 2022 года, что приведёт к росту спроса на сопутствующие системы хранения энергии.

Компания Alibaba взяла на себя обязательство объединить возобновляемые источники энергии и системы хранения для реализации своих амбиций в области искусственного интеллекта. На конференции Apsara в 2025 году компания представила инвестиционный план на сумму 380 млрд юаней (53 млрд долларов США) в облачную инфраструктуру и инфраструктуру искусственного интеллекта на три года. В рамках этого плана Alibaba продвигает внедрение системы «солнечная энергия + хранилище» в нескольких регионах. Например, в Чжанцзякоу компания в партнёрстве с Mingyang разработала проект интеграции источников, сетей, нагрузок и накопителей: ветряная электростанция мощностью 200 МВт в сочетании с системой электрохимических накопителей мощностью 40 МВт / 160 МВт·ч. В её дата-центре в Ханчжоу уже установлена система жидкостных аккумуляторов мощностью 50 МВт·ч для сглаживания нестабильности возобновляемых источников энергии и обеспечения стабильности энергоснабжения.

Столкнувшись с быстро растущими нагрузками на ИИ, компания Alibaba заявила, что массовое использование накопителей энергии только начинается, поскольку для достижения высокого уровня использования возобновляемых источников энергии в центрах обработки данных необходимы крупномасштабные накопители. Теперь её облачное подразделение стремится интегрировать свои модели ИИ, энергосистемы и инфраструктуру в рамках комплексного подхода.

Компания Tencent одной из первых внедрила микросети, сочетающие в себе ветряные и солнечные электростанции, а также накопители энергии в своих центрах обработки данных. Её проект Huailai включает в себя фотоэлектрическую систему мощностью 11 МВт, ветряные турбины мощностью 150 кВт и аккумуляторные батареи мощностью 1,25 МВт, которые обеспечивают 71 % потребностей объекта в электроэнергии. На объекте в Тяньцзине компания также использует накопители энергии в дополнение к возобновляемым источникам и для реагирования на изменения в энергосистеме.

Компания ByteDance (оператор TikTok/Douyin) недавно объявила о планах закупить литий-ионные накопители мощностью не менее 200 МВт·ч, которые будут дополнены ветряными и фотоэлектрическими установками в рамках решений для микросетей. Цель состоит в том, чтобы развернуть эти системы в центрах обработки данных к концу 2025 года. Энергетическая стратегия компании тесно связана с расходами на инфраструктуру искусственного интеллекта: ByteDance заявляет, что каждые 100 МВт новых вычислительных мощностей для ИИ могут потребовать 450–800 МВт·ч накопителей.

Действия Alibaba, Tencent, ByteDance и других китайских ИТ-гигантов подчеркивают более широкую структурную тенденцию: рост спроса на электроэнергию в центрах обработки данных начинает выводить накопление энергии из нишевых сетевых приложений на центральную роль в эпоху искусственного интеллекта. По мере наращивания мощностей временное несоответствие между возобновляемой генерацией и вычислительным спросом – особенно в ночное время или при пиковых нагрузках – сделает накопление энергии незаменимым.

По прогнозам BloombergNEF, в период с 2025 по 2027 год доля энергопотребления центров обработки данных и сетей 5G в Китае может вырасти примерно с 3 % до 6 % от общего объёма потребления электроэнергии, что приведёт к тому, что 30 % новых проектов центров обработки данных будут включать в себя системы хранения данных. Между тем, по прогнозам, к 2030 году мировой спрос на системы хранения данных для центров обработки данных вырастет до сотен гигаватт-часов.

В таких условиях облачные и интернет-компании с глубокими карманами и амбициями в области искусственного интеллекта имеют все шансы сформировать рынок систем хранения данных за счет вертикальной интеграции: владения генераторами, сетевыми интерфейсами и аккумуляторными системами. Победителями станут те, кому удастся объединить вычислительные ресурсы, энергию и системы хранения данных в оптимизированную управляемую платформу, превратив цифровую инфраструктуру из пассивной нагрузки в интеллектуальные энергетические активы.

Аккумулятор FIAMM 12FGL42

Компания JDEnergy представила eBlock 100C, eStation MV-6880, комбинированные системы управления, а также 20 000-й блок хранения энергии.

На своём стенде на выставке RE+ компания JDEnergy, занимающаяся интеграцией аккумуляторных батарей, рассказала о своём оборудовании: в частности, о том, как интегрируются её продукты, как они устанавливаются и как можно оптимизировать системы управления за счёт удаления ненужных компонентов. Компания сделала акцент на скорости установки, надёжности системы и поддержании времени безотказной работы на уровне выше 99 %.

В настоящее время JDEnergy предлагает два основных продукта для рынка США: eBlock 100C и eStation MV-6880. eBlock 100C предназначен для коммерческого и промышленного (C&I) применения, в том числе в торговых центрах, на заводах, в распределённых фотоэлектрических системах, парках с нулевым выбросом углерода и микросетях. eStation MV-6880 — это готовое решение со встроенными трансформаторами и другим оборудованием, подходящее для систем бесперебойного питания, коммунальных служб, автономных систем, телекоммуникаций и удалённых объектов.

На изображении показано основание eBlock 100C с множеством точек подключения для подачи энергии. Система включает в себя четыре устройства отслеживания точки максимальной мощности (MPPT) на 40 А каждое с двумя последовательными входами на каждое устройство. В систему также встроен солнечный инвертор мощностью 50 кВт переменного тока, поддерживающий до 100 кВт фотоэлектрических модулей. Солнечная энергия также может заряжаться напрямую через встроенный преобразователь постоянного тока в постоянный.

Разговор на выставке принял шутливый оборот, когда один из участников пошутил, что на самом деле всё, что нужно, — это установить такое устройство в хижине, подключить несколько солнечных батарей, и «вы, вероятно, будете готовы к зомби-апокалипсису».

Эта тщательно продуманная конструкция отражает общую философию JDEnergy.

Компания закупает аккумуляторные элементы у нескольких поставщиков, но на этом не останавливается, а разрабатывает и интегрирует систему управления аккумуляторами (BMS), которая представляет собой комбинацию системы управления энергопотреблением (EMS) и системы преобразования энергии (PCS) в одном устройстве, а также контролирует весь процесс создания системы. Компания JDEnergy считает, что её система управления аккумуляторами является основной причиной повышения эффективности и стабильно высокого времени безотказной работы. Компания утверждает, что единый поставщик, предлагающий унифицированную систему, по своей сути более надёжен, чем компания, собирающая компоненты от разных производителей.

На данный момент компания JDEnergy установила более 20 000 отдельных блоков для хранения энергии. Практический опыт работы в этой сфере, в том числе в составе монтажных бригад, сыграл ключевую роль в формировании философии проектирования компании. В рамках одного из недавних проектов компания установила 100 блоков для хранения энергии всего за 45 дней.

Отчасти такая скорость достигается за счёт планирования логистики. Компания JDEnergy предоставляет спецификации для сборных бетонных оснований, на которых устанавливаются её системы, а иногда и сами основания. Когда система поставляется с основанием, для её установки требуется только вилочный погрузчик, без необходимости в земляных работах или кране.

eStation MV-6880 продолжает эту дизайнерскую философию. Это полностью интегрированная станция с встроенным трансформатором для подключения к сети среднего напряжения, поддерживающая масштабируемое расширение от 430 кВА до 6,88 МВА и включающая функцию «холодного старта» для автономного или резервного питания. Система обеспечивает быстрое регулирование напряжения и частоты, сглаживание пиковых нагрузок и аварийное питание, что делает ее подходящей для удаленных объектов, островных сетей или телекоммуникационных вышек.

Благодаря таким функциям и оптимизированному подходу «всё в одном» компания JDEnergy стремится сделать внедрение систем хранения энергии более быстрым, простым и надёжным, чтобы они были готовы к любым ситуациям — от поддержки энергосистемы до её отключения.

По мере расширения присутствия компании в США, в том числе за счёт проекта по хранению энергии на аккумуляторных батареях мощностью 100 МВт / 200 МВт·ч в Далласе, она делает упор на быструю и экономичную установку, три завода с совокупной годовой производственной мощностью 10 ГВт·ч, использование аккумуляторных элементов высокой ёмкости на 314 Ач и комплексные решения «под ключ». Обе системы получили ключевые сертификаты США, в том числе UL 9540, UL 1973, UL 1741 и UL/CSA 60730, что гарантирует их безопасность, надёжность и совместимость с электросетями. Компания также создаёт локальную сервисную сеть для поддержки клиентов на протяжении всего жизненного цикла проекта: от предпродажного консультирования и ввода в эксплуатацию до текущего послепродажного обслуживания.

Аккумулятор FIAMM 12FGHL28

Японские исследователи разработали катализатор на основе зелёной ржавчины для получения боргидрида натрия, а южнокорейские учёные создали систему для оценки резервуаров для хранения жидкого водорода на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА).

Японские исследователи создали недорогой катализатор из «зелёной ржавчины», который эффективно высвобождает водород из боргидрида натрия. «Мы сообщаем, что гидроксид железа смешанной валентности [FeII–FeIII], который мы называем зелёной ржавчиной (ГР), обработанный раствором CuCl2, демонстрирует хорошую каталитическую активность при гидролизе SBH под воздействием солнечного света при комнатной температуре, которая выше, чем у существующих катализаторов, включая диоксид титана (TiO2), модифицированный наночастицами платины», — пишут исследователи в статье «Катализатор для дегидрирования боргидрида натрия на основе гидроксида железа смешанной валентности», опубликованной в ACS Catalysis. По словам учёных, даже без солнечного света катализатор на основе GR демонстрирует частоту оборота до 5000 мин–1 при гидролизе SBH при более высоких температурах, «что сопоставимо или на один-два порядка выше, чем у существующих катализаторов на основе драгоценных и благородных металлов при аналогичных или идентичных условиях».

JERA начала демонстрационные испытания по производству водорода на своей тепловой электростанции Син-Нагоя совместно с Denso. Компании используют системы твердооксидных электролизеров (SOEC), разработанные Denso, с мощностью электролиза 200 кВт. «Эти две компании начали первые в Японии демонстрационные испытания на тепловой электростанции», — заявили они. JERA и Denso планируют увеличить мощность электролиза с 200 кВт до нескольких тысяч кВт.

Южнокорейские исследователи разработали комплексную аналитическую систему для оценки производительности и структурной целостности резервуаров для хранения жидкого водорода в беспилотных летательных аппаратах (БПЛА). Руководитель группы Нак-Кюн Чо сказал, что эта система — первая комплексная система, объединяющая тепловой, структурный, усталостный и ударный анализ, предназначенная для эксплуатации БПЛА. Тепловой анализ показал, что использование пароохлаждаемого экрана снижает скорость испарения на 15–30 %. Структурный анализ выявил, что в условиях эксплуатации БПЛА слабыми местами являются трубы и опоры. Анализ на усталость показал, что срок службы сосуда превышает требование стандарта ISO 21029-1 о 10 000 циклах, что фактически означает неограниченный срок службы. Результаты были подробно описаны в статье «Аналитическая база для резервуаров для хранения жидкого водорода в беспилотных летательных аппаратах: проверка тепловых характеристик и оценка структурной целостности», опубликованной в Международном журнале водородной энергетики.

Европейский водородный банк сообщил, что семь из 15 проектов, отобранных для получения грантов в рамках второго раунда аукционов, были отозваны. Эти проекты предусматривают создание 1,88 ГВт новых мощностей по производству электролизеров, что составляет большую часть от 2,3 ГВт, выделенных в мае, когда было распределено 992 млн евро ($1,16 млрд) из доступных 1,2 млрд евро. Среди отозванных проектов — четыре в Испании, два в Германии и один в Нидерландах с фиксированной премиальной ценой от 0,20 до 0,60 евро за килограмм.

Альянс H2med принял в свои ряды 40 новых участников из разных звеньев водородной цепочки, в результате чего общее число членов достигло 49. Альянс, созданный в декабре 2024 года пятью инициаторами из Португалии, Испании, Франции и Германии, стремится создать водородный коридор из Португалии в Германию. «В ближайшие месяцы Альянс H2med активизирует свою деятельность и продолжит служить важной платформой для развития синергии, создания рабочих групп и укрепления стратегических деловых связей», — говорится в сообщении.

Аккумулятор Challenger A12-120

На этой неделе цена на серебро превысила 44 доллара за унцию, поднявшись более чем на 30 % за шесть месяцев. Эксперт по серебру Филип Ньюман сообщил журналу PV, что в следующем году цена может превысить 50 долларов за унцию, что усилит давление на производителей фотоэлектрических модулей с целью сократить использование серебра.

На этой неделе цена на серебро выросла до 44,86 доллара за унцию, достигнув самого высокого уровня за последнее десятилетие. Для сравнения: средняя цена на серебро в 2024 году составляла 28,27 доллара за унцию, а в 2023 году — 23,35 доллара за унцию.

«Этому росту способствует множество факторов, но два из них особенно сильно влияют на цену серебра», — сказал журналу PV Филип Ньюман, управляющий директор британской исследовательской компании Metals Focus.

Ньюман отметил, что за последние шесть месяцев эта цена выросла более чем на 30%. «Федеральная резервная система США недавно начала снижать процентные ставки и может продолжить это делать в этом и следующем году, — сказал он. — Это положительно сказывается на золоте и серебре, поскольку снижает стоимость их хранения».

Снижение этой стоимости делает серебро и золото менее дорогими по сравнению с активами, приносящими проценты или доход, что повышает их привлекательность для инвесторов. Это, в свою очередь, оказывает понижательное давление на доллар США, поскольку металлы часто рассматриваются как средство защиты от девальвации валюты.

«Я думаю, что золото выиграет от этой ситуации, но и серебро получит положительный побочный эффект, — сказал Ньюман. — Также есть опасения по поводу стагфляции, которая может привести к дальнейшему росту цен на серебро и золото. И, конечно, неопределённость, вызванная текущими геополитическими сценариями. Неопределённость в отношениях между Китаем и США, а также в отношении китайской экономики также влияет на цену серебра».

Ньюман сказал, что волатильность цен на серебро может быть выше, чем на золото, учитывая меньший размер рынка серебра.

«Несмотря на эту нестабильность, я не вижу рисков, связанных с дефицитом серебра в фотоэлектрической промышленности, — заявил он. — Промышленный спрос на серебро в настоящее время не очень высок. Несмотря на то, что третий квартал года обычно является самым успешным с точки зрения сезонности для индустрии потребительской электроники, из-за неопределённости с тарифами многие заказы были перенесены на второй квартал. Рынок фотоэлектрических систем в настоящее время также слабее, чем обычно, но в основном это связано с тем, что в первые пять месяцев этого года, до отмены местных субсидий, наблюдался высокий спрос в Китае».

Он сказал, что макроэкономические и геополитические факторы будут способствовать росту цен на серебро как в этом, так и в следующем году.

«Вполне возможно, что в следующем году мы увидим превышение порога в 50 долларов за унцию, — добавил он. — Это может подтолкнуть производителей фотоэлектрических систем к дальнейшему снижению содержания серебра в их продукции».

Он сказал, что в настоящее время стоимость серебра составляет примерно от 11 % до 13 % от стоимости модуля.

Согласно анализу Metals Focus, в 2024 году средняя нагрузка на фотоэлектрические системы снизилась примерно на 20 %, и в этом году она может снизиться ещё больше, превысив 15 %. «Серебро по цене 40 долларов или около того или выше — это серьёзный вызов для отрасли, но мы также видим, как быстро некоторые производители фотоэлектрических систем внедряют инновации», — сказал он.

Ньюман сказал, что, по его мнению, цены на солнечные модули не вырастут из-за повышения цен на серебро. «Это очень сложно, главным образом потому, что проблема избыточных производственных мощностей вынуждает производителей продолжать конкурировать по цене и эффективности».

Он сказал, что также убеждён в том, что эта ситуация может способствовать появлению продуктов на основе меди и созданию более благоприятных условий для гетеропереходных (HJT) солнечных технологий, которые в меньшей степени зависят от серебра.

«Компания HJT уже в больших объёмах использует медную пасту с серебряным покрытием, и теперь мы считаем, что себестоимость производства HJT в пересчёте на ватт может быть ниже, чем у элементов TOPCon, когда цена на серебро превысит 40 долларов, — сказал он. — Однако это также вынудило производителей TOPCon ускорить сокращение расходов и поиск альтернатив, чтобы сохранить конкурентоспособность».

акб challenger купить

Китайско-американская исследовательская группа утверждает, что им удалось повысить эффективность преобразования энергии в однопереходном солнечном элементе n-типа более чем на 50 % за счёт предотвращения преобразования света в тепло при экстремально низких температурах. Результат был достигнут при температуре 30–50 кельвинов, что на несколько десятков градусов выше абсолютного нуля.

В кремниевых солнечных элементах была достигнута рекордная эффективность преобразования энергии — 50–60 % — за счёт подавления тепловых колебаний атомов кристаллической решётки при низких температурах.

Исследователи из Делавэрского университета в США и Тайчжоуского университета в Китае утверждают, что им удалось добиться рекордной эффективности преобразования энергии в кремниевом солнечном элементе — «50–60 %» — за счёт подавления тепловых колебаний атомов кристаллической решётки при экстремально низких температурах.

«Для нашего эксперимента мы использовали фрагменты коммерческих фотоэлектрических элементов, — рассказал ведущий автор исследования Бинцин Вэй журналу PV. «Нам пришлось поместить элементы размером 4 мм x 8 мм в низкотемпературную камеру, которая недостаточно велика, чтобы вместить целый элемент».

Если этот результат подтвердится, он может стать «первым экспериментальным прорывом» верхнего теоретического предела эффективности поглощения энергии кремниевыми солнечными элементами, называемого пределом Шокли — Кэйссера, который составляет около 33,7 %

«На данный момент мы подтвердили результаты внутри компании, — продолжил Вэй. — Тестирование проводилось при экстремально низких температурах, из-за чего мы не смогли найти третью сторону, которая могла бы провести эксперименты и подтвердить результаты».

Ученые объяснили, что рекордная эффективность была достигнута при очень низких температурах — 30–50 кельвинов (К), что на несколько десятков градусов выше абсолютного нуля. Они также отметили, что при температуре ниже 150 К обычные солнечные элементы выходят из строя, так как носители заряда оказываются в ловушке.

«При температуре ниже 150–200 К эффективность будет снижаться с уменьшением температуры из-за эффектов, связанных с носителями заряда. Гипотеза о том, что повышение эффективности за счёт охлаждения больше не работает при низких температурах, противоречит закону термодинамики», — подчеркнули они, отметив, что этот эффект может привести к значительному снижению тока короткого замыкания и почти нулевой эффективности при экстремально низких температурах.

«Традиционная теория может оказаться несостоятельной при применении к солнечным батареям, работающим при экстремально низких температурах», — добавили они.

При температуре ниже 150 К свободные носители заряда в солнечных элементах разрушаются, но фотоносители не подвержены эффекту вымораживания и могут сохраняться даже при нулевой температуре, если есть фотоны. Плотность фотоносителей в нижнем слое элемента определяется интенсивностью достигающего его света, а это значит, что эффект вымораживания можно преодолеть, увеличив глубину проникновения света и уменьшив толщину элемента.

Их стратегия заключалась в увеличении глубины проникновения света для эффективного предотвращения вымораживания носителей заряда при одновременном снижении тепловых потерь, что, как сообщается, позволило расширить диапазон рабочих температур кремниевых элементов до 10 К. Они использовали гомохроматические лазеры с разной энергией фотонов, чтобы повысить подвижность носителей заряда за счёт регулирования температуры.

При стандартных условиях освещения и температуре 30 К эффективность элемента составила около 51 %, что, по словам учёных, вдвое превышает мировой рекорд эффективности в 27,3 %, достигнутый при комнатной температуре китайским производителем Longi для солнечного элемента с гетеропереходом и обратным контактом (BC), и примерно на 20 % превышает предел S-Q при тех же температурах.

Результаты эксперимента были представлены в исследовании «Превышение предела эффективности Шокли — Квайссера в фотоэлектрических элементах», опубликованном в Nano-Mirco Letters. «Эта работа переписывает правила игры в низкотемпературной фотовольтаике, превращая режим замерзания, которого раньше так боялись, в окно сверхэффективности, позволяющее создавать однопереходники с КПД более 50 % для сбора энергии в экстремальных условиях».

В перспективе исследовательская группа намерена разработать ячейки размером 4 см2 «для полётов», которые можно будет использовать в космосе, а также пройти отбор на участие в программе NASA Commercial Lunar Payload Services.

Аккумулятор Challenger A12-200

12-месячное тестирование пилотной фотоэлектрической установки мощностью 1,1 МВт, построенной в 2016 году в пустыне Алжира, показало, что наземные фотоэлектрические установки с функцией отслеживания могут достигать высоких показателей эффективности в условиях Сахары. Установка была построена с использованием различных технологий фотоэлектрических модулей.

Исследователи из Университета Евле в Швеции провели серию испытаний на фотоэлектрической установке мощностью 1,12 МВт с системами слежения, установленной в Уэд-Нешу, Гардая, Алжир, и обнаружили сильную корреляцию между коэффициентом полезного действия установки и температурой воздуха, выходной мощностью и интенсивностью излучения.

Ученые использовали экспериментальные данные и программный симулятор PVGIS для оценки производительности объекта, который был построен в рамках пилотного проекта в 2016 году. Он состоит из шести подстанций с фиксированными конструкциями общей мощностью 918 кВт и двух подстанций с моторизованными солнечными трекерами общей мощностью 203 кВт.

Установка была оснащена панелями из аморфного кремния (a-Si) мощностью 100 кВт, модулями из теллурида кадмия (CdTe) мощностью 100 кВт, монокристаллическими панелями мощностью 315 кВт и поликристаллическими панелями мощностью 606 кВт. Они были расположены последовательно или параллельно, в зависимости от размера подполя.

Испытания проводились в период с января по декабрь 2016 года. Данные записывались каждые 30 минут с помощью системы мониторинга SCADA в соответствии со стандартом IEC 61724, в котором описаны терминология, оборудование и методы мониторинга и анализа производительности фотоэлектрических (PV) систем. В ходе анализа фактические измеренные значения сравнивались с результатами моделирования, ранее проведённого исследовательской группой.

Измерения показали, что средняя температура колеблется от 42 °C в июле до 16 °C в декабре, а уровень радиации — от 7,1 кВт·ч/м2/день до 5,4 кВт·ч/м2/день. Смоделированные показатели производительности оказались немного выше измеренных почти в течение всего года. На производительность растений существенно влияют температура, облучение, атмосферное давление, влажность и песчаные бури.

Исследователи также обнаружили, что максимальная коэффициент использования установленной мощности и максимальная выработка электроэнергии наблюдались в январе, феврале и декабре, когда температура была ниже, а более высокие показатели коэффициента полезного действия были зафиксированы в декабре, феврале и марте.

Было установлено, что общий коэффициент полезного действия установки составляет 82%, что сопоставимо примерно с 84,5% для фотоэлектрической установки в пустыне в Кувейте, 79% в Марокко и 66% в Мавритании.

«Это исследование показывает, что экспериментальная фотоэлектрическая установка демонстрирует более высокие показатели эффективности по сравнению с установками в других местах, даже в тех, где условия окружающей среды схожи», — подчеркнула команда. «Вероятно, на эти различия в эффективности влияют несколько факторов, в том числе технология фотоэлектрических модулей, используемые инверторные системы и конкретная конфигурация каждой установки».

Исследователи представили результаты 12-летнего анализа в статье «Оценка эффективности подключённой к сети фотоэлектрической пилотной установки в условиях климата Сахары с помощью экспериментального и численного анализа», опубликованной в научном журнале.

Аккумулятор TROJAN 31XHS

Инженеры из Университета Монаша в Австралии разработали новый катализатор, который, по их словам, может приблизить воздушно-цинковые батареи к реальному использованию в энергосетях и на транспорте.

Исследователи из Университета Монаша разработали кобальт-железный катализатор, который значительно повышает производительность и продлевает срок службы воздушно-цинковых батарей, обеспечивая их исключительную стабильность в течение «тысяч циклов».

Воздушно-цинковые батареи уже давно считаются потенциальным решением для крупномасштабных систем хранения и транспортировки энергии. Они обладают высокой теоретической плотностью энергии, изготавливаются из распространённых и недорогих материалов и считаются более безопасными, чем многие традиционные альтернативы.

Однако путь к коммерциализации этой технологии был непростым и сопровождался ключевыми препятствиями, в том числе низкой кинетикой реакций восстановления кислорода и выделения кислорода на воздушном катоде, что приводило к высокому перенапряжению при заряде/разряде, низкой эффективности, уменьшению энергоёмкости и сокращению срока службы.

Исследователи с факультета химической и биологической инженерии Университета Монаша разработали кобальт-железный катализатор под названием CoFe-2DSA, который значительно ускоряет и повышает эффективность кислородных реакций в батарее.

С помощью термической обработки они превратили трёхмерный материал в ультратонкие углеродные листы и добавили отдельные атомы кобальта и железа, чтобы создать катализатор, который, по словам соавтора исследования Саида Аскари, превзошёл стандартные коммерческие катализаторы, изготовленные из дорогих металлов, таких как платина и рутений.

«Создав кобальт и железо в виде отдельных атомов на углеродной основе, мы добились рекордных показателей в воздушно-цинковых батареях, продемонстрировав, чего можно достичь, если разрабатывать катализаторы с атомарной точностью», — сказал он.

«Наше расширенное моделирование показало, что пары атомов кобальта и железа в сочетании с азотными легирующими добавками улучшают перенос заряда и оптимизируют кинетику реакции, устраняя одно из самых серьёзных препятствий для создания перезаряжаемых воздушно-цинковых батарей».

Исследователи сообщили, что батарея CoFe-2DSA «превзошла коммерческие и описанные в литературе катализаторы», достигнув удельной мощности 229,6 милливатта на квадратный сантиметр и удельной энергоёмкости 997 Вт·ч на килограмм.

Кроме того, электрокатализатор продемонстрировал исключительную стабильность при циклическом использовании, сохраняя стабильную производительность в течение 74 дней и 3552 циклов.

По словам исследователей, полученные результаты открывают путь к масштабируемым инновациям, в том числе в области хранения энергии в масштабах энергосистемы, а также в качестве альтернативы современным литий-ионным аккумуляторам в электромобилях.

«Непрерывная работа воздушно-цинковой батареи с возможностью подзарядки в течение более чем двух месяцев — это важный этап в данной области, — сказал соавтор исследования доктор Парама Банерджи. — Это доказывает, что данная технология готова выйти за пределы лаборатории и найти практическое применение».

Результаты исследования представлены в научной статье Синергетическое электронное взаимодействие между одиночным атомом Co-Fe и азотом на двумерном углероде усиливает бифункциональное окислительно-восстановительное действие кислорода в воздушно-металлических батареях, опубликованной в Nature Communications.

Аккумулятор TROJAN T105

Разобраться в хитросплетениях рынка недвижимости и без того непросто, а если добавить к этому сложный технический аспект продажи или покупки дома с солнечными батареями на крыше, то риелторы и домовладельцы могут увязнуть в бюрократических проволочках и заблуждениях.

«В установке солнечных панелей на крыше есть множество нюансов, а значит, и в продаже домов с солнечными батареями есть много такого, чего не понимают большинство риелторов», — сказал Грег Филд, риелтор по продаже домов с солнечными батареями в Homesmart, имеющий почти двадцатилетний опыт работы в сфере возобновляемых источников энергии, в интервью журналу PV USA.

Он объяснил, что во многих случаях при установке солнечных батарей в жилых домах действует правило обратного выкупа, то есть следующий владелец дома с солнечными батареями должен придерживаться того же тарифного плана, что и предыдущий владелец. Однако сложность заключается в том, что это может привести к тому, что новый владелец будет вынужден придерживаться плана, при котором система и дом со временем теряют в цене.

«Серьёзное заблуждение возникает, когда клиент берёт кредит на солнечную электростанцию, думая, что она принадлежит ему и что она повысит стоимость дома при оценке», — сказал Филд. Вот в чём загвоздка: взятая в кредит солнечная электростанция не повышает стоимость дома, а только увеличивает долг. Он объяснил, что в современных условиях кредитования кредиторы почти всегда хотят выкупить оборудование, а не переоформить кредит.

«Со стороны продавца это обсуждение того, можете ли вы позволить себе потерять часть своего капитала и погасить кредит, чтобы продать свой дом, — сказал Филд. — Это неприятный разговор, потому что многие люди думают, что, подписывая договор с представителем компании, занимающейся солнечными батареями, они покупают систему, хотя на самом деле они берут кредит и влезают в долги».

Филд добавил, что из-за этого недопонимания домовладельцы могут оказаться под водой.

Тем не менее, не всегда очевидно, станут ли солнечные батареи на крыше преимуществом или обузой для продавца: всё зависит от того, какую выгоду получил домовладелец. Для дома, который сдаётся в аренду на два года и в котором ежегодно тарифы повышаются на 3%, «это не будет иметь особой ценности на сегодняшнем рынке, поскольку ваши тарифы повышаются на 3% каждый год».

Филд добавил, что такие сделки не будут пользоваться спросом в будущем. С другой стороны, он сталкивался с системами, в которых ставка была фиксированной и составляла 10 центов, а эскалатора не было, что обеспечивало «феноменальную» выгоду.

Собственные системы могут быть зарегистрированы как активы, имеющие ценность, хотя недавние изменения в политике, касающиеся налоговых льгот для частных домовладельцев, использующих солнечную энергию, могут повлиять на расчёты.

«Дома, в которых уже есть солнечные батареи, в следующем году будут стоить дороже, и я бы сказал, что дома с солнечными батареями стоят немного дороже, чем дома без них», — отметил Филд.

Он также отметил, что агенты часто не понимают разницы в ценности и оценочной стоимости собственных солнечных электростанций по сравнению с системами, взятыми в аренду или кредит. Это может привести к тому, что риелторы неправильно выставляют на продажу или демонстрируют такие дома.

«Поскольку большинство агентов не очень хорошо разбираются в этой теме, они нечасто говорят о ней, — сказал Филд. — В итоге риелтор показывает дом, но откладывает вопрос о солнечных батареях в долгий ящик. Это становится камнем преткновения».