×
Блог > ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ — НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ — НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

органические солнечные панели
07
July

Органические солнечные панели (они же полимерные, пластиковые) — это тип панели, в котором используется органическая электроника. Производство их началось в 1992 году. При изготовлении применяются более экологически чистые проводящие органические полимеры — углерод и пластик. Это относительно новая технология, которая активно исследуется мировыми учеными, инженерами и физиками.

Около 90% всех фотоэлектрических систем построены с панелями на основе кремния, эффективность которых составляет в среднем 18% – 22%. Эффективность — это мера того, сколько солнечного света, падающего на панель, можно превратить в электроэнергию.

Органические солнечные панели — это новое поколение полимерных фотоэлектрических элементов. По сравнению с кристаллическими технологиями, они имеют низкую продуктивность и более высокие затраты при производстве. Над повышением их эффективности работают ученые и инженеры во всем мире. Стоимость производственного процесса в перспективе снизится путем увеличения объемов производства. На данный момент — это небольшая отрасль.

Органические солнечные батареи — преимущества и область применения

Органические солнечные батареи в 2021 году представляют собой наложенные друг на друга тонкие пленки из полимерных материалов с различными функциями.

Их преимущества:

  • легкие — они более чем в 40 раз легче кремниевого типа;
  • тонкие — их толщина составляет несколько миллиметров;
  • гибкие; 
  • прозрачные;
  • имеют отличный коэффициент поглощения;
  • можно настроить на молекулярном уровне;
  • недорогие и экономически эффективны при изготовлении в производственных масштабах;
  • наносят меньший вред окружающей среде;
  • экономия ресурсов при производстве.

Основными недостатками являются:

  • низкая продуктивность — обеспечивают около ⅓ КПД кристаллического кремния;
  • более высокие затраты на производство при небольших объемах; 
  • невысокая прочность по сравнению с моно и поликристаллическими элементами;
  • значительная деградация: их эффективность снижается под воздействием окружающей среды.

Органические фотоэлектрические элементы могут быть изготовлены из соединений, растворенных в чернилах, поэтому их можно печатать на тонких рулонах пластика. Основное отличие от кристаллических элементов заключается в том, что их можно нанести в виде тонкой пленки на что-либо и превращать свет в электроэнергию где бы вы ни находились. Органические солнечные батареи могут быть применены:

  • на крышах домов, конструкции которых могут не подходить для тяжелых кристаллических панелей, требующих фиксированных точек установки; 
  • на крышах или в окнах автомобилей, в одежде и даже в очках, чтобы заряжать телефон, пока вы в пути;
  • внутри оконных стекол офиса или квартиры, сложной неровной поверхности, гибкой электронике;
  • питание мобильных приложений — снаряжения для кемпинга, зарядных устройств для телефонов.

Исследовательский проект BOOSTER — создатель двух демонстрационных продуктов.  Первый — это панель, наклеиваемая на твердую поверхность. Второй — пластиковая панель, которую можно прикрепить к материалу. 

солнечные батареи из органики

Солнечные панели из органики: исследования и перспективы

Солнечные панели из органики производят из углерода и пластика, что обещает более дешевый метод производства электроэнергии. Перспектива низких производственных затрат и повышенной эффективности заинтересовала ученых и сделала их предметом исследования во многих странах мира. Рассмотрим наиболее важные из них.

Китайские исследователи Нанкайского университета сделали крупный шаг вперед в разработке нового поколения органических фотоэлектрических элементов. За счет тандемной структуры они смогли добиться в 2015 году более 10% эффективности, а в 2018 году был достигнут новый рекорд — КПД 17,3%. При этом авторы говорят, что возможно повышение до 25%. 

Органические материалы имеют слабосвязанные молекулы, которые могут улавливать электроны и замедлять выработку электричества. Исследователи попытались обойти это — они объединили разные слои материала в так называемом подходе тандемных ячеек. Каждый из слоев может поглощать свет разных длин волн — это означает, что солнечный свет используется более эффективно и увеличивается генерация электричества.

В проекте QuESt физик Фассиоли исследует взаимодействия органических молекул со светом, чтобы повысить продуктивность органических солнечных панелей. Изучается поведение молекул в определенном гибридном состоянии — когда активируются и синхронизируются тысячи молекул, которые возбуждаются и выпускают электрон, производящий ток. 

Солнечные батареи на бактериях

Солнечные батареи на бактериях — еще одна альтернатива традиционной неорганической солнечной электроэнергетике. Заключается она в применении генно-инженерной бактерии, которая использует краситель для преобразования солнечного света в электроэнергию. Ученые из Британской Колумбии построили биогенный солнечный элемент из живого организма — кишечной палочки. Это не первая экспериментальная биогенная солнечная батарея, но она отличается более высокой эффективностью. Ее преимущества — она хорошо работает как при тусклом, так и при ярком свете. 

Пока эта разработка не рассматривается как конкурирующая с кристаллическими солнечными элементами. Она стремится сделать производство солнечных элементов для использования в условиях низкой освещенности более доступным.

По оценкам последних исследований, при сроке эксплуатации 20 лет и эффективности 15%, органические солнечные батареи могут вырабатывать электроэнергию по цене менее 7 центов за кВт*час.

Последние новости

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ КПД СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ?
26
July

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ КПД СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ?

Коэффициент полезного действия или КПД солнечных панелей — один из основных параметров, по которому можно судить об их качестве. Это характеристика эффективности системы, определяемая как отношение мощности, вырабатываемой солнечным элементом, к мощности падающего излучения: ƞ...

Детальнее
“ЗЕЛЕНЫЙ” ТАРИФ В УКРАИНЕ
20
July

“ЗЕЛЕНЫЙ” ТАРИФ В УКРАИНЕ

Впервые о «зеленом» тарифе в Украине заговорили в 2009 году, когда действующий в то время Закон «Об электроэнергетике» был дополнен статьей 17-1 о стимулировании производства электроэнергии из альтернативных источников энергии. Изменения вносились для содействия производства...

Детальнее
ДЕГРАДАЦИЯ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ: КАК И ПОЧЕМУ ЭТО ПРОИСХОДИТ
16
July

ДЕГРАДАЦИЯ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ: КАК И ПОЧЕМУ ЭТО ПРОИСХОДИТ

Деградация солнечных панелей происходит под влиянием как внешних факторов, так и внутренних процессов в ходе эксплуатации. Все солнечные панели со временем медленно разрушаются. Это означает, что они вырабатывают меньше электроэнергии из того же количества солнечного...

Детальнее
БИЗНЕС НА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЯХ В УКРАИНЕ. КАК ЗАРАБОТАТЬ НА СОЛНЦЕ?
14
July

БИЗНЕС НА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЯХ В УКРАИНЕ. КАК ЗАРАБОТАТЬ НА СОЛНЦЕ?

Бизнес на солнечных батареях в Украине начал активно развиваться с 2009 года, когда в действующее законодательство были внесены изменения, содействующие производству экологически чистой электроэнергии из альтернативных источников энергии. Государство покупает у вас электроэнергию, произведенную с...

Детальнее
СРОК СЛУЖБЫ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ: ГАРАНТИИ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ И ФАКТОРЫ СТАРЕНИЯ
12
July

СРОК СЛУЖБЫ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ: ГАРАНТИИ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ И ФАКТОРЫ СТАРЕНИЯ

Срок службы солнечных батарей, гарантированный производителями в 2021 году, составляет 25-30 лет. По прошествии этого срока батарея будет и дальше генерировать электрическую энергию, но эффективность ее снижается. Солнечные батареи обычно работают много десятилетий, если они...

Детальнее
ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ — НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
07
July

ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ — НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Органические солнечные панели (они же полимерные, пластиковые) — это тип панели, в котором используется органическая электроника. Производство их началось в 1992 году. При изготовлении применяются более экологически чистые проводящие органические полимеры — углерод и пластик....

Детальнее
ТРЕКЕРЫ ДЛЯ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ: КОНСТРУКЦИЯ, ПРИНЦИП РАБОТЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ
02
July

ТРЕКЕРЫ ДЛЯ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ: КОНСТРУКЦИЯ, ПРИНЦИП РАБОТЫ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Солнечный трекер — установка для получения максимальной производительности от солнечных батарей путем отслеживания положения солнца и оптимального ориентирования несущей конструкции. Известно, что солнечные панели имеют максимальную эффективность, когда их поверхность направлена перпендикулярно к солнечным лучам...

Детальнее
ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ И КАК ОНА РАБОТАЕТ?
29
June

ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ И КАК ОНА РАБОТАЕТ?

Установка солнечной электростанции — это рациональное финансовое вложение. Возможность получения дополнительной прибыли владельцам домохозяйств и предпринимателям, а также обеспечения надежного, автономного электроснабжения потребителей.  СЭС состоит из двух основных видов оборудования: солнечных батарей, производящих электроэнергию из...

Детальнее