Блог > ОРГАНІЧНІ СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ — НОВА ТЕХНОЛОГІЯ

ОРГАНІЧНІ СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ – НОВА ТЕХНОЛОГІЯ

органические солнечные панели
07
Липень

Органічні сонячні панелі (вони ж полімерні, пластикові) – це тип панелі, в якому використовується органічна електроніка. Їх виробництво почалося в 1992 році. При виготовленні застосовуються більш екологічно чисті органічні полімери – вуглець і пластик. Це відносно нова технологія, яка активно досліджується світовими вченими, інженерами і фізиками.

Близько 90% всіх фотоелектричних систем побудовані з панелями на основі кремнію, ефективність яких складає в середньому 18% – 22%. Ефективність – це міра того, скільки сонячного світла, що падає на панель, можна перетворити в електроенергію.

Органічні сонячні панелі – це нове покоління полімерних фотоелектричних елементів. У порівнянні з кристалічними технологіями, вони мають низьку продуктивність і більш високі витрати при виробництві. Над підвищенням їх ефективності працюють вчені та інженери у всьому світі. Вартість виробничого процесу в перспективі знизиться шляхом збільшення обсягів виробництва. На даний момент – це невелика галузь.

Органічні сонячні батареї – переваги і область застосування

Органічні сонячні батареї в 2021 році являють собою накладені один на одного тонкі плівки з полімерних матеріалів з різними функціями.

Їх переваги:

  • легкі – вони більш ніж в 40 разів легше кремнієвого типу;
  • тонкі – їх товщина складає кілька міліметрів;
  • гнучкі;
  • прозорі;
  • мають відмінний коефіцієнт поглинання;
  • можна налаштувати на молекулярному рівні;
  • недорогі і економічно ефективні при виготовленні в виробничих масштабах;
  • завдають меншої шкоди навколишньому середовищу;
  • економія ресурсів при виробництві.

Основними недоліками є:

  • низька продуктивність – забезпечують близько ⅓ ККД кристалічного кремнію;
  • більш високі витрати на виробництво при невеликих обсягах;
  • невисока міцність в порівнянні з моно і полікристалічний елементами;
  • значна деградація: їх ефективність знижується під впливом навколишнього середовища.

Органічні фотоелектричні елементи можуть бути виготовлені зі сполук, розчинених в чорнилі, тому їх можна друкувати на тонких рулонах пластика. Основна відмінність від кристалічних елементів полягає в тому, що їх можна нанести у вигляді тонкої плівки на що-небудь і перетворювати світло в електроенергію де б ви не знаходилися. Органічні сонячні батареї можуть бути застосовані:

  • на дахах будинків, конструкції яких можуть не підходити для важких кристалічних панелей, які потребують фіксованих точок установки;
  • на дахах або в вікнах автомобілів, в одязі і навіть в окулярах, щоб заряджати телефон, поки ви в дорозі;
  • всередині шибок офісу або квартири, складної нерівній поверхні, гнучкої електроніки;
  • харчування мобільних додатків – спорядження для кемпінгу, зарядних пристроїв для телефонів.

Дослідницький проект BOOSTER – творець двох демонстраційних продуктів. Перший – це панель, наклеюється на тверду поверхню. Другий – пластикова панель, яку можна прикріпити до матеріалу.

солнечные батареи из органики

Сонячні панелі з органіки: дослідження і перспективи

Сонячні панелі з органіки роблять із вуглецю і пластика, що обіцяє дешевший метод виробництва електроенергії. Перспектива низьких виробничих витрат і підвищеної ефективності зацікавила вчених і зробила їх предметом дослідження в багатьох країнах світу. Розглянемо найбільш важливі з них.

Китайські дослідники Нанкайского університету зробили великий крок вперед у розробці нового покоління органічних фотоелектричних елементів. За рахунок тандемної структури вони змогли домогтися в 2015 році більше 10% ефективності, а в 2018 році був досягнутий новий рекорд – ККД 17,3%. При цьому автори говорять, що можливе підвищення до 25%.

Органічні матеріали мають слабо пов’язані молекули, які можуть уловлювати електрони і сповільнювати вироблення електрики. Дослідники спробували обійти це – вони об’єднали різні шари матеріалу в так званому підході тандемних комірок. Кожен із шарів може поглинати світло різних довжин хвиль – це означає, що сонячне світло використовується більш ефективно і збільшується генерація електрики.

У проекті QuESt фізик Фассіолі досліджує взаємодії органічних молекул зі світлом, щоб підвищити продуктивність органічних сонячних панелей. Вивчається поведінка молекул в певному гібридному стані – коли активуються і синхронізуються тисячі молекул, які порушуються і випускають електрон, що виробляє струм.

Сонячні батареї на бактеріях

Сонячні батареї на бактеріях – ще одна альтернатива традиційної неорганічної сонячної електроенергетики. Полягає вона в застосуванні генно-інженерної бактерії, яка використовує барвник для перетворення сонячного світла в електроенергію. Вчені з Британської Колумбії побудували біогенний сонячний елемент з живого організму – кишкової палички. Це не перша експериментальна біогенна сонячна батарея, але вона відрізняється більш високою ефективністю. Її переваги – вона добре працює як при тьмяному, так і при яскравому світлі.

Поки ця розробка не розглядається як конкуруюча з кристалічними сонячними елементами. Вона прагне зробити виробництво сонячних елементів для використання в умовах низької освітленості більш доступним.

За оцінками останніх досліджень, при терміні експлуатації 20 років і ефективності 15%, органічні сонячні батареї можуть виробляти електроенергію за ціною менше 7 центів за кВт * год.

Останні новини

ВІД ЧОГО ЗАЛЕЖИТЬ ККД СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ?
26
Липень

ВІД ЧОГО ЗАЛЕЖИТЬ ККД СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ?

Коефіцієнт корисної дії або ККД сонячних панелей – один з основних параметрів, за яким можна судити про їхню якість. Це характеристика ефективності системи, яка визначається як відношення потужності, що виробляється сонячним елементом, до потужності падаючого...

Детальніше
“ЗЕЛЕНИЙ” ТАРИФ В УКРАЇНІ
20
Липень

“ЗЕЛЕНИЙ” ТАРИФ В УКРАЇНІ

Вперше про «зелений» тариф в Україні заговорили в 2009 році, коли діючий на той час Закон «Про електроенергетику» було доповнено статтею 17-1 про стимулювання виробництва електроенергії з альтернативних джерел енергії. Зміни вносилися для сприяння виробництва...

Детальніше
ДЕГРАДАЦІЯ СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ: ЯК І ЧОМУ ЦЕ ВІДБУВАЄТЬСЯ
16
Липень

ДЕГРАДАЦІЯ СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ: ЯК І ЧОМУ ЦЕ ВІДБУВАЄТЬСЯ

Деградація сонячних панелей відбувається під впливом як зовнішніх чинників, так і внутрішніх процесів в ході експлуатації. Всі сонячні панелі з часом повільно руйнуються. Це означає, що вони виробляють менше електроенергії з тою ж кількості сонячного...

Детальніше
БІЗНЕС НА СОНЯЧНИХ БАТАРЕЯХ В УКРАЇНІ. ЯК ЗАРОБИТИ НА СОНЦІ?
14
Липень

БІЗНЕС НА СОНЯЧНИХ БАТАРЕЯХ В УКРАЇНІ. ЯК ЗАРОБИТИ НА СОНЦІ?

Бізнес на сонячних батареях в Україні почав активно розвиватися з 2009 року, коли в чинне законодавство були внесені зміни, що сприяли виробництву екологічно чистої електроенергії з альтернативних джерел енергії. Держава купує у вас електроенергію, вироблену...

Детальніше
ТЕРМІН СЛУЖБИ СОНЯЧНИХ БАТАРЕЙ: ГАРАНТІЇ ВИРОБНИКІВ І ФАКТОРИ СТАРІНННЯ
12
Липень

ТЕРМІН СЛУЖБИ СОНЯЧНИХ БАТАРЕЙ: ГАРАНТІЇ ВИРОБНИКІВ І ФАКТОРИ СТАРІНННЯ

Термін служби сонячних батарей, гарантований виробниками в 2021 році, становить 25-30 років. По закінченні цього терміну батарея буде і далі генерувати електричну енергію, але ефективність її знижується. Сонячні батареї зазвичай працюють багато десятиліть, якщо вони...

Детальніше
ОРГАНІЧНІ СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ – НОВА ТЕХНОЛОГІЯ
07
Липень

ОРГАНІЧНІ СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ – НОВА ТЕХНОЛОГІЯ

Органічні сонячні панелі (вони ж полімерні, пластикові) – це тип панелі, в якому використовується органічна електроніка. Їх виробництво почалося в 1992 році. При виготовленні застосовуються більш екологічно чисті органічні полімери – вуглець і пластик. Це...

Детальніше
ТРЕКЕРИ ДЛЯ СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ: КОНСТРУКЦІЯ, ПРИНЦИП РОБОТИ, ЕФЕКТИВНІСТЬ
02
Липень

ТРЕКЕРИ ДЛЯ СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ: КОНСТРУКЦІЯ, ПРИНЦИП РОБОТИ, ЕФЕКТИВНІСТЬ

Сонячний трекер – установка для отримання максимальної продуктивності від сонячних батарей, шляхом відстеження положення сонця і оптимального орієнтування несучої конструкції. Відомо, що сонячні панелі мають максимальну ефективність, коли їх поверхня спрямована перпендикулярно до сонячних променів...

Детальніше
З ЧОГО СКЛАДАЄТЬСЯ СОНЯЧНА БАТАРЕЯ ТА ЯК ВОНА ПРАЦЮЄ?
29
Червень

З ЧОГО СКЛАДАЄТЬСЯ СОНЯЧНА БАТАРЕЯ ТА ЯК ВОНА ПРАЦЮЄ?

Встановлення сонячних електростанцій – це раціональне фінансове вкладення. Можливість отримання додаткового прибутку власникам домогосподарств і підприємцям, а також забезпечення надійного, автономного електропостачання споживачів. СЕС складається з двох основних видів обладнання: сонячних батарей, які виробляють електроенергію...

Детальніше