С новым решением проблемы преобразования солнечного излучения в электрическую энергию выступили ученые Южного федерального университета (ЮФУ).
Они предложили отказаться от кремния, который служит основой для современных солнечных батарей, и перейти к дешевым материалам. А именно к краскам на основе оксидов титана или цинка. Они входят в состав повсеместно используемых красок, которыми, по словам ученых, "красят заборы".
Идея довольно проста. Обычное стекло покрывают прозрачным токопроводящим слоем с электролитом, на который наносят тонкий слой краски. Под воздействием солнечного излучения и возникает электрический ток.
Внешне это устройство может напоминать обыкновенный стеклопакет с тонированными стеклами. Его рабочий вариант успешно работает в лабораторных условиях. Исследования проводятся на кафедре физической и коллоидной химии ЮФУ, которой руководит профессор Виктор Коган.
- Красители должны быть достаточно прозрачными, поскольку используются в окнах, но в то же время эффективными, - отметил кандидат химических наук Игорь Щербаков. - Пока что достигнут КПД в 10 процентов, но теоретически он может доходить до сорока. Этого вполне хватит, чтобы считать разработку, в силу ее дешевизны, перспективной.
Для получения электрической энергии из солнечной во всем мире используются преобразователи на базе кристаллического кремния. Например, в Германии, где солнечная энергетика развита столь мощно, что позволяет даже ставить вопрос об отказе от атомной энергетики. Правда, такие солнечные батареи чрезвычайно дороги и потому пользуются ограниченным спросом.
Ростовские ученые работают также над проблемой создания дешевого и емкого электрического аккумулятора. Он выдавал бы накопленную энергию, полученную от солнца, ночью и в плохую погоду. Год назад ученые НИИ физической и органической химии ЮФУ начали работу над созданием суперконденсаторов, которые также называют ионисторами. В них энергия накапливается не за счет химических реакций, как в обычных аккумуляторах, а за счет поляризации второго двойного электропроводящего электрического слоя.
- Ионисторы имеют огромное преимущество перед химическими аккумуляторами, - говорит Игорь Щербаков. - Они дольше служат и не требуют утилизации.
Правда, у свинцовых аккумуляторов есть плюс: высокая плотность энергии, до которой ионисторам далеко. Их по этой причине в машину не поставишь - они слишком большие. Но вот в жилом доме устройство объемом 0,5 кубометра вполне можно пристроить, например, в подвале или на чердаке.
По мнению ученых, солнечная энергетика в России пока сильно недооценивается. Хотя у нее огромные возможности. Ведь генерировать энергию дешевле, чем ее распределять. Компактные солнечные батареи могли бы решить проблему отдаленных населенных пунктов, баз отдыха, многих других единичных объектов, до которых тянуть провода ЛЭП нерентабельно.