Альтернативная энергетика и энергосбережение
1,420,184
7,392
|
Slav Rus ( Слушатель ) |
| 22 окт 2020 08:18:26 |
В Санкт-Петербурге создан перспективный фотоэлемент на основе органических соединений.
новая дискуссия Новость 509
Проектная компания «ОрганикСолар», входящая в Северо-Западный Центр Трансфера Технологий, создала перспективный фотоэлемент на основе органических соединений.
Инновационная разработка позволит производить гибкие полупрозрачные солнечные батареи, которые могут быть не только дешевле аналогов из кремния, но также более эффективны в условиях низкой освещенности. Следующим этапом работы компании станет масштабирование технологии и переход к производству прототипов модулей площадью до 100 cм2.
Разработанные солнечные элементы «ОрганикСолар» относятся к третьему поколению солнечных батарей: фотоактивный слой полностью состоит из органических соединений на основе полимерных молекул и нефуллереновых производных. Он готовится в виде раствора, который наносится на любую основу, в том числе гибкую, с различным радиусом кривизны. Таким образом, готовые элементы можно скручивать в рулоны для дальнейшей транспортировки или применять на изогнутых поверхностях. Толщина фотоактивного слоя не превышает 200 нм, что позволяет существенно облегчить вес готовой конструкции и создавать полупрозрачные элементы.
У органических модулей есть ряд преимуществ и по сравнению с другими технологиями тонкопленочной фотовольтаики: они менее подвержены деградации от воздействия солнечного света и окружающей среды, более гибкие и тонкие, не содержат свинца. Производство будет отличаться не только простотой, но и экономичностью: менее одного грамма раствора чернил активного слоя достаточно для покрытия квадратного метра основы. После истечения срока эксплуатации модули могут быть полностью переработаны без ущерба для окружающей среды.
«Целью нашей работы является не только увеличение КПД, но и создание рабочего продукта, который можно запустить в промышленное производство. Это значит, что особое внимание уделяется долговечности элементов, сохранению характеристик при масштабировании, изучению возможностей практического применения, — комментирует Мария Санджиева, инженер компании «ОрганикСолар».
Например, свойство полупрозрачности позволяет использовать наши батареи при остеклении высотных зданий, на фасадах и кровлях, а эффективность при рассеянном свете – внутри помещений для питания сенсоров и датчиков «умного дома». При этом фотоэлементы могут иметь различные цвета и формы, их можно ставить в любом положении: горизонтально, вертикально или под наклоном».
Расчеты специалистов компании «ОрганикСолар» показывают, что для Санкт-Петербурга потенциал солнечных батарей с использованием органической фотовольтаики составит суммарно за год до 100 кВт/ч с квадратного метра, а для более солнечного Сочи – до 150 кВт/ч с квадратного метра.
Рынок фотовольтаики, интегрированной в поверхности строительных материалов, относительно новый, но в то же время быстрорастущий. По данным исследовательского агентства N-tech, объем мирового рынка BIPB (building integrated photovoltaics) достигнет $5,7 млрд. к 2023 году и удвоится в течение последующих 4 лет. Перспективен также для внедрения технологий органической фотовольтаики рынок извлечения энергии для различных электроустройств.
https://in-power.ru/…lnech.html
ОТВЕТЫ (15)
|
|
Longspig ( Слушатель ) |
| 22 окт 2020 12:39:33 |
Цитата: Slav Rus от 22.10.2020 08:18:26
Сочи vs Питер в 1.5 раза, что за "оптимизьм" !?
Прикинул, для Питера при 8 часовом дне световом выходит 700 Вт с квадрата (но, без учета погоды). Ой-ли.
|
|
VKB ( Слушатель ) |
| 22 окт 2020 13:22:29 |
Цитата: Slav Rus от 22.10.2020 08:18:26
Киловатты на часы нужно умножать в данном контексте. Вроде профильный сайт у них, должны понимать. То есть они имели ввиду мощность на квадратный метр 100кВт*ч/год = 100000Вт/24/365.25, это где-то 11.5 Ватт для Питера. Для Сочи 17 Ватт. Но это среднегодовая мощность. Лучше бы прямо написали максимальную мощность в солнечную погоду. А то как они вычисляли количество и яркость солнечных дней в году - не понятно.
|
|
polpol ( Слушатель ) |
| 22 окт 2020 19:13:21 |
Цитата: VKB от 22.10.2020 13:22:29
Кто-нибудь видел подсчёты сколько энергии, к примеру, можно получить из кукурузы скошенную с гектара.
Сколько энергии можно получить на этом же гектаре с помощью этих солнечных панелей
Сравнить что эффективнее.
И может быть в Краснодарском крае вместо полей закрытых солнечными панелями выгоднее на этих полях выращивать кукурузу, которую сжигать, получать пар, крутить электрогенератор и пользоваться электроэнергией?
|
|
basilevs ( Слушатель ) |
| 22 окт 2020 20:42:15 |
Цитата: polpol от 22.10.2020 19:13:21
Уже сравнили. EROI "биодизеля" стремится к 2. Это безобразно мало.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7320919/
|
|
GrinF ( Слушатель ) |
| 24 окт 2020 21:43:16 |
Цитата: basilevs от 22.10.2020 20:42:15
дык тут даже не биодизедль (ппродукт гидролиза нередельных жирных кислот масличны)- на выходе из кукурузы спирт - выхлоп еще меньше... это не проблем считая деградации и выноса фосфора/в меньшей степени калия
КПд естествеенного фотосинтеза невелик (порядка 4%)... другое дело , что там все ферменты из палок, гавна собранного непосредственно на месте, и цикл идеально вписывается в окуружающие водный и азотно-углеродный циклы
|
ILPetr ( Слушатель ) |
| 25 окт 2020 08:25:04 |
Цитата: GrinF от 24.10.2020 21:43:16
Собственно, это ответ на вопрос вышестоящего автора "а не вырастить ли чего-нибудь и не сжечь". Исходя из закона сохранения энергии, на поле не может (в энергетическом плане) вырасти более, чем поле получило за вегетативный период от Солнца. И раз поле использует механизм фотосинтеза, то для получения ответа на вопрос достаточно сравнить кпд растений - порядка 4% и кпд фотовольтаики - порядка 20%. Из такого сравнения уже численно понятно, что фотовольтаика примерно в 5 эффективнее чем "а потом сжечь".
|
|
GrinF ( Слушатель ) |
| 25 окт 2020 17:31:43 |
Цитата: ILPetr от 25.10.2020 08:25:04
строительство и обмлуживание инфраструктуры от создания панели до траспотра энергии серьезно так уменьгает эту цифру 5... а в естсественном фотосинтезе все необходимое производится тут же в этом же клочке земли в несколько квадратных сантиметров...посему никто не сбрасывает изучение механизмов фотосинтеза зеленого листа, а также азотфиксации (где на первый взляд мы тоже вдвое переплюнули мать-проироду - но нужно строить огромные трубопрооды, реакторв получения синтез газа, компрессоры, реакторы получение аммиака , инфраструктуру вывоза и распределения)
|
|
polpol ( Слушатель ) |
| 05 дек 2020 21:49:41 |
Цитата: ILPetr от 25.10.2020 08:25:04
Эффективнее в чём?
В КПД, в использовании территорий, затрат на устройства для получения энергии и т.д.
Свободных территорий немеряно.
Всё дело в стоимости энергии той, которая получена из фотоэлементов и той которая из "сжечь".
|
|
Фёдор144 ( Слушатель ) |
| 23 окт 2020 00:11:19 |
Цитата: polpol от 22.10.2020 19:13:21
корректное сравнение очень затруднительно ... но если так уж хочется ...
статисткика говорит, что с 1 гектара (10 000 кв. м.) зерновых получается примерно 1 тонна биоэтнола ... что соответствует примерно 15 000 км пробега ...
электромобиль потребляет примерно 250 Втч электроэнергии/ 100 km в сравнимых условиях ...
15 000*250 Втч = 3750 кВтч ...
солнечные панели на широте берлина дают примерно 1000 кВтч с 6 кв. м в год (1 кВт установленной мощности) ... 3750 кВтч - 25 кв. м кристаллических панелей с кпд 15-17% полностью покроют эту потребность ...
т.е. панели более эффективны, чем биоэтанол ... примерно в 400 раз ...
но еще раз - это сравнение яблок с грушами ... там совершенно разные циклы ... и считать нужно по всему циклу ... производство, храненние, дистрибуция, инфраструктура и все такое ...
|
|
polpol ( Слушатель ) |
| 23 окт 2020 19:29:13 |
Цитата: Фёдор144 от 23.10.2020 00:11:19
Биоэтанол только.
А где остальное то, что осталось после извлечения биоэтанола?
|
|
Фёдор144 ( Слушатель ) |
| 24 окт 2020 12:30:53 |
Цитата: polpol от 23.10.2020 19:29:13
о чем таком "другом" вы говорите, что можно использовать в качестве моторного топлива?
и это ... я написал, что корректное сравнение затруднено ... и нужно смотреть системно ...
|
|
GrinF ( Слушатель ) |
| 24 окт 2020 21:45:46 |
Цитата: polpol от 23.10.2020 19:29:13
а что там остается в куккрузе после того как всю целлюлозу и крахмал свели на спирт? Навар?
|
|
polpol ( Слушатель ) |
| 24 окт 2020 23:40:21 |
Цитата: GrinF от 24.10.2020 21:45:46
То, что горит и из чего можно тепло получить и направить его на отопление.
Это разве не энергия?
|
|
GrinF ( Слушатель ) |
| 25 окт 2020 17:26:38 |
Цитата: polpol от 24.10.2020 23:40:21
фор инфо ... в мире тратится одинаковое количество энергии на обогрев и накондиционирование (охлажение) помезщений...так шо тепло нужно исключительно в наших палестинах - южнее кисловодска и ззападнее берлина это нахер никому не нужно ... и это еще не все ...все что останется будет влажным ну очень вдажны , его надо сушить - что отдельный сербезный геморой для производителя (посему сейчас на спиртовых производствах барду - остаток после ферментации тупо сливают), далее плотность этого остатка никакая - меньше единицы, что выльется в огромных транспортных расходах при транспортировки этого и так низкокалорийного топлива... и отдельная еще фишка - теплоноситель с температурой 60 градусов - негде пристроить в промышленности - такое тепло никому не нужно
|
|
GrinF ( Слушатель ) |
| 24 окт 2020 21:40:09 |
Цитата: polpol от 22.10.2020 19:13:21
угомонись - все давно считали - и даже не для Краснодара, а для Айовы и Канзаса - не выгодно это