Благодаря плодотворному сотрудничеству между компанией Semprius Inc. из Северной Каролины, США, и немецкой Siemens удалось разработать наиболее эффективные солнечные панели в мире. Об этом говорится в отдельном пресс-релизе от двух компаний. Эта цифра практически в два раза выше, чем у доступных на рынке моделей, эффективность которых в лучшем случае достигает уровня в 16 процентов.

Высокоэффективные солнечные модули размером с точку Американский стартап Semprius адаптировал технологию переводной печати собственной разработки для использования в солнечных ячейках. Результаты превзошли все ожидания. Крошечные солнечные модули — каждый размером с точку от шариковой ручки — достигли 41% эффективности перевода солнечной энергии в электричество. В решении используются недорогие линзы, тысячекратно концентрирующие солнечные лучи. Для сравнения: большинство действующих технологий обеспечивают КПД, не превышающий 15-20%.

Эксперты из Национальной лаборатории по возобновляемой энергетике (National Renewable Energy Lab) при Министерстве энергетики США подтвердили 41-процентную эффективность новых ячеек. Минэнерго выбрало Semprius в качестве одной из компаний-участниц национальной инициативы SunShot (ранее PV Incubator) по разработке конкурентоспособных решений для сектора солнечной энергетики.

Стартап, основанный в Иллинойском университете, также привлек внимание немецкого корпоративного гиганта Siemens и венчурных капиталистов. Минувшим летом Siemens подтвердил свой интерес в Semprius, выкупив 16-процентную долю в компании.

Как это работает

Semprius производит концентрирующие фотогальванические модули, являющиеся комбинацией обычных и термальных солнечных панелей. Система зеркал и линз сосредотачивает солнечные лучи на высокоэффективных ячейках. Несмотря на высокий КПД, у концентрирующих ФГ-модулей есть и свои недостатки. Ячейки, выполненные по такой технологии, состоят из большего количества отдельных элементов (в сравнении с обычными фотогальваническими панелями), что увеличивает производственные издержки. Для масштабных коммерческих проектов данный фактор может быть критичен. Таким образом, текущей целью Semprius и других компаний этого сегмента является создание более практичных решений с меньшей себестоимостью.

Представители Semprius подчёркивают, что изобретение превосходит прежний рекорд эффективности, который составлял 32%.

Прототип пошел тестирование и сертификацию в Институте Солнечной Энергетики Испании при Universidad Politécnica de Madrid. Еще в конце прошлого года Semprius объявила: она разработала фотоэлектрические ячейки с уровнем эффективности в 41%, которые используются в составе солнечных панелей. Отметим, что ячейки обычно более эффективны, чем весь модуль в целом.

«Это важная веха в развитии как для Semprius, так и для всей отрасли солнечной энергетики, — сказал Скотт Берроуз, вице-президент по технологиям компании из Дарема, штат Северная Каролина. — Впервые нам удалось конвертировать более чем одну треть солнечного света в полезную электроэнергию».

Модуль Semprius усиливает солнечный свет с помощью зеркал и линз, прежде чем тот попадает на фотоэлемент. Дизайн модуля напоминает концентрированную фотовольтаическую систему (concentrated photovoltaics; CPV), которая при взаимодействии с солнечным светом производит не только электричество, но и тепловую энергию. Разработка предполагает применение зеркал, которые отражают солнечный свет на жидкость, а та нагревается и приводит в движение турбины парогенератора.

Siemens уже принадлежит 16% активов Semprius. Немецкая промышленная группа купила долю американской компании в июне прошлого года с целью расширения масштабов инноваций в сфере разработки технологии CPV. Semprius разработала свою технологию при поддержке лаборатории возобновляемых источников энергии при Министерстве энергетики США.