направлением является создание фотоэлементов на основе нано антенн, работающих на непосредственном выпрямлении токов, наводимых в антенне малых размеров (порядка 200–300 нм) светом (то есть электромагнитным излучением частоты порядка 500 ТГц). Нано антенны не требуют дорогого сырья для производства и имеют потенциальный КПД до 85 %.
При промышленной генерации электричества с помощью фотоэлементов наиболее эффективными, с энергетической точки зрения, устройствами для превращения солнечной энергии в электрическую являются полупроводниковые фотоэлектрические преобразователи (ФЭП), поскольку это прямой, одноступенчатый переход энергии. КПД производимых в промышленных масштабах фотоэлементов в среднем составляет 16 %, у лучших образцов до 25 %. В лабораторных условиях уже достигнуты КПД 44,7%.
Солнечные элементы на основе монокристаллического кремния наиболее востребованный вид фотоэлементов на рынке солнечной энергетики (более 80% всех производимых фотоэлементов). Во многом это обусловлено высоким КПД, надежностью и освоенностью технологии получения монокристаллического кремния.
В последнее время наметился прогресс в создании ФЭП на основе нано антенн, напрямую преобразующих электромагнитную энергию светового излучения в электрический ток. Перспективность нано антенн обусловлена их высоким теоретическим КПД (до 85 %) и потенциально более низкой стоимостью.
Теоретически признанная экологическая безопасность солнечных батарей увеличивает число потенциальных потребителей солнечной энергии, особенно среди поклонников «зеленых» технологий. Здесь нельзя не отметить, что в производстве фотоэлементов и в используемых для их производства материалах, а также в дополнительном оборудовании для солнечных электростанций (аккумуляторах) зачастую используются токсичные вещества. Несмотря на экологическую чистоту получаемой энергии, сами фотоэлементы содержат ядовитые вещества, например, свинец, кадмий, галлий, мышьяк и т. д., а их производство потребляет массу других опасных веществ. Современные фотоэлементы имеют ограниченный срок службы (30–50 лет), и массовое применение поставит в ближайшее же время сложный вопрос их утилизации, который тоже не имеет пока приемлемого с экологической точки зрения решения.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
