Працівники лабораторії Lawrence Berkeley (США) спільними зусиллями з німецькими колегами змогли відкрити інноваційну технологію в області сонячної енергетики. За словами самих інженерів, їх винахід здатен викликати фурор у сфері «зеленої» енергетики. Крім того, електротранспорт може зробити величезний ривок в підвищенні продуктивності за рахунок використання цієї розробки. Ми вже публікували матеріал про тенденції розвитку електромобільної сфери в Україні .
Сонячна панель американських винахідників здатна виробляти електроенергію за рахунок фотовольтаїчних процесів, що протікають в ній, і при цьому виробляти водень. Водневі сполуки отримують за рахунок розщеплення молекул води.
Вся наукова світова громадськість вже довгий час ламає голову над процесом фотосинтезу, роблячи спроби відтворити його в штучних умовах. Загальновідомий факт, що при фотосинтезі сонячні промені запускають хімічні процеси, які і дозволяють з води отримати водень.
У розробках багатьох світових лабораторій існують технології, що відтворюють фотосинтез. Тільки про комерційне застосування цих розробок поки говорити не доводиться. Вся проблема криється в тому, що штучний фотосинтез часто вимагає наявності допоміжного джерела енергії. Сама ідея використання енергії сонця для енергозабезпечення електролізера під час переробки води до стану водню зараз активно розробляється і втілюється в реальність по всьому світу.
Результат роботи винахідників з США втілився в інноваційному пристрої, здатному генерувати одночасно два види енергії. Сонячна панель використовує для роботи тандем фотоелектричного елемента з кремнієвим.
«Гібридні фотоелектрохімічні і фотовольтаїчні елементи для одночасного виробництва хімічного палива і вироблення електроенергії» – повна назва винаходу. Схема роботи пристрою і його технічні характеристики відображені в статті для видання Nature Materials.
Винахідники стверджують, що їх девайс має здатність до поглинання більш ніж 20 відсотків сонячних променів. Показники ефективності панелі при виробництві водневих з’єднань складають майже 7 відсотків, а при генерації електроенергії – понад 13 відсотків.
Сучасна сонячна енергетика в питаннях штучного фотосинтезу зіткнулася з проблемою обмеження обсягів генерації кремнієвого фотоелемента. Це відбувалося через низьку продуктивність інших елементів. Представник команди розробників з США Гідеон Сегев повідомив, що дана проблема порівнянна з пересуванням авто на 1-й швидкості. Електроенергія генерувалась в значно більшому обсязі, але через розміщення кремнієвого елементу не в місці максимальної потужності електрони в стані збудження не мали можливості виходу. Втрата енергетичного заряду електронами відбувалася ще до початку їх корисної дії.
Винахідники прийшли до вирішення даного питання через установку додаткового електрода. Його розташували на задній частині кремнієвої складової. В результаті, один контакт став регулювати виробництво водневих з’єднань, а другий – збір електрики.
Дана технологія може бути впроваджена в архітектурі для отримання енергії будівлями.
