17.03.2003 11:04
(Solar Fabrics: The Real Magic Carpets GRN_06787) 17.03.2003
Солнце снабжает нас неиссякаемым источником энергии √ светом, который можно использовать для выработки электричества. Проблема заключается в том, что этот источник энергии распылен, а технология превращения энергии солнца в электрическую достаточно сложна и дорога, поскольку в основе ее лежит использование дорогого материала - кристаллического кремния.
Но сейчас ученые и инженеры, в том числе и британские, работают над созданием солнечных батарей , которые будут дешевле, прочнее и больше √ настоящих солнечных ковров.
Батареи из гибких материалов, способные обеспечить электричеством работу парамедиков или полевых рабочих, можно будет располагать на поверхности земли или на крышах домов. Их можно будет использовать в лагерях беженцев и для работы разных чрезвычайных служб.
Проблемами, связанными с созданием таких батарей, занимаются, по крайней мере, три британских университета. Так, в университете Бата (западная Англия) физик - теоретик доктор Элисон Уолкер работает над тем, чтобы заменить кремний в солнечных батареях более дешевым материалом, оксидом титана, который широко используется в производстве зубных паст и краски.
Оксид титана уже использовался для солнечных батарей, созданных швейцарским ученым Майклом Гратцелем. Батареи Гратцеля использовал для экспериментов другой батский исследователь, профессор Лорэнс Питер.
В таких батареях используются частицы оксида титана, покрытые светопоглощающей краской. Солнечная энергия, поглощаемая краской, заставляет электроны менять положение, что приводит к генерированию электрического тока.
В батареях Гратцеля молекулы оксида титана погружены в электролитический раствор, содержащий ионы иодида. Однако использование жидких электролитических растворов в батареях делает их неудобными и непрактичными.
Доктор Уолкер и ее коллеги хотят заменить жидкий электролит полимерным. Они также работают над тем, чтобы использовать полимер вместо оксида титана.
Большая часть работа выполняется ученым с использованием компьютерного моделирования. Компьютерные модели позволяют увидеть движение электронов в солнечных батареях разной конструкции. Поэтому их можно использовать для того, чтобы определять эффективность той или иной разработки.
Конечно, полимеры обладают рядом преимуществ по сравнению с кристаллическим кремнием, прежде всего с точки зрения стоимости. Но коммерческого использования пластиковых солнечных батарей придется ждать не менее десяти лет.
Между тем исследователи Школы текстиля университета Хериота Уотта (Шотландия), работающие под руководством профессора Джона Уилсона пытаются ╚встроить╩ кристаллы кремния в гибкие текстильные материалы. Это позволит создавать более крупные ячейки солнечных батарей.
Джон Уилсон и его коллеги считают, что основная проблема заключается не в том, как встроить кремний в ткань, а в создании ткани, которая сможет проводить электрический ток, даже если она будет скатана или сложена.
К настоящему моменту исследователи разработали одно из возможных решений. Нижний слой их солнечной ткани состоит из непрозрачного полимера, включающего металл, который делает его электропроводящим. На этот слой наносится слой кристаллического кремния, при этом кристаллы размеров в один нанометр обеспечивают прочность и гибкость слоя.
Поверх этого слоя наносится слой оксида цинка, который, будучи прозрачным, пропускает свет и одновременно является проводником электричества. Весь этот многослойный сэндвич покрыт защитным слоем из прозрачного пластика.
Однако одним из недостатков такой конструкции является длительный процесс ее создания. В настоящее время профессор Уилсон и его коллеги добились скорости создания одного квадратного метра за 15 секунд. Такая скорость приближает возможность коммерческого использования изобретения.
Команда исследователей под руководством профессора Хэрри Рихэл работает в университете Саут Бэнк (Лондон). Они хотят добиться снижения стоимости солнечных батарей, пытаясь удешевить кристаллический кремний. Более 50% стоимости современных ячеек солнечных батарей составляет стоимость кремния.
Исследователи, сотрудничающие с государственной лабораторией Рутфорд-Эпплтон и подразделением компании ╚Бритиш петролеум╩, стремятся сократить количество кремния, необходимого для создания ячейки за счет уменьшения толщины кремниевой подложки с 300 до 3 микрон.
Все эти проекты поддерживает Совет по исследованиям в области физики и прикладных наук. Однако о коммерческом использовании разработок говорить пока не приходится. Создание дешевых, надежных, разнообразных источников солнечной энергии √ не простая задача. Но теперь это уже не мечта, а реальная цель.
Создание батарей из ╚солнечных тканей╩, которые можно будет скатывать, разрезать, расстилать на земле или на крыше, позволит обеспечить автономными источниками энергии людей, находящихся в экстремальных условиях. Не пройдет миом них и мир моды. Старая поговорка ╚нет ничего нового под солнцем╩ может оказаться неверной.
Public Relations Office, University of Bath, Bath, United Kingdom, BA2 7AY. Telephone: +44 1225 386883. Fax: +44 1225 386675.
E-mail: PRinfo@bath.ac.uk
Website: www.bath.ac.uk/
Dr Alison Walker e-mail: a.b.walker@bath.ac.uk
Джон Ньюэлл, специальный корреспондент ЛПС
Китайцы рассчитывают добывать нефть с помощью модифицированных микроорганизмов
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.