Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий

Исследовательская группа доктора Сын-Иль Ча в Корейском научно-исследовательском институте электротехнологий, или KERI, разработала новую технологию фотоэлектрических модулей. Она может обеспечить автономную генерацию энергии в городах.

В Южной Корее солнечная энергия считается экологически чистой. Её преимущества — неисчерпаемость и экологичность. Сейчас фотовольтаика широко используется на юго-востоке и западе страны. Но есть проблема: как передавать электроэнергию, произведённую в одной зоне, туда, где она нужна?

В городах пытаются использовать фотоэлектрическую генерацию для получения электроэнергии, но это сложная задача. Частичное затенение фотоэлектрических модулей, например, зданиями или растениями, снижает их эффективность и может привести к воспламенению из-за перегрева. Поэтому для городских фотоэлектрических систем нужны передовые технологии.

При частичном затенении фотоэлектрического модуля генерируемый ток не может выйти и вызывает нагрев. Если частичное затенение повторяется, возникает риск возгорания.

KERI добились значительных результатов. Они разработали новый фотоэлектрический модуль, который можно использовать в городе. Он отличается растяжимостью, безопасностью, эффективностью.

Исследовательская группа изменила материалы и структуру фотоэлектрического модуля, которые использовались более 40 лет.

Производство фотоэлектрических модулей началось в 1955 году. С 1980 года для использования солнечной энергии в космосе модули производятся из недорогих материалов. Однако у предыдущей системы модулей были проблемы с прочностью материала, сроком службы, возможностью возникновения пожара. Это связано с тем, что в последнее время требуется больше мощности от солнечной энергии.

Предыдущий фотоэлектрический модуль состоял из дорогих слоёв, защищённых стеклом и пластиком.

Команда доктора Сеунг-Ил Ча заменила стекло на силикон и подключила солнечные батареи к электричеству. Это позволило создать гибкие структуры в модуле.

Благодаря такой конструкции, у электричества есть больше путей для прохождения, что позволяет использовать гибридный способ применения модуля — последовательный или параллельный.

Это выдающееся достижение стало результатом многолетней работы команды.

Стабильно и безопасно

Преимущество нового фотоэлектрического модуля KERI — в стабильности генерации энергии, безопасности и гибкости.

KERI сделан из огнестойких материалов, которые подходят для электроизоляции и долговечны. Гибридная структура модуля поддерживает высокую мощность и предотвращает образование горячих точек при частичном затенении.

Благодаря гибкости модуль можно складывать как бумагу и использовать в разных устройствах, например скамейках или осветительных щитах. Это позволяет генерировать фотоэлектрическую энергию.

Дизайн модуля с тесселяцией (мозаичным рисунком) ускоряет его применение и адаптацию к городской среде. Например, его можно использовать для тротуаров или плитки в ванной.

KERI оптимизирует структуру фотоэлектрического модуля с помощью новой технологии Helianthus, что позволяет вырабатывать больше электроэнергии.

Благодаря сплаву с памятью формы, нанесённому на солнечные батареи, они отслеживают положение солнца в течение дня. Это увеличивает выработку электроэнергии на 60% по сравнению с плоскими модулями.

KERI предлагает первое в мире решение для повышения эффективности солнечных батарей без специальной установки системы в модуль.

Наша технология позволит нам жить лучше благодаря природному ресурсу — солнечной энергии и самогенерации в городах, — сказал доктор Сеунг-ил Ча из KERI.

Это станет важной вехой на пути к углеродной нейтральности и укреплению энергетической безопасности, которые мы считаем сегодня национальными проблемами.

Результаты опубликованы в издании Sustainable Energy & Fuels.

12.07.2024