Полимерные технологии в гелиоэнергетике

Аналитика
Полимерные солнечные батареи легки и недороги в изготовлении, но обладают существенным недостатком - низким коэффициентом преобразования световой энергии в электрическую. В последние годы за рубежом активно ведутся работы по синтезированию новых полимеров, способных значительно повысить эффективность солнечных батарей.

Е. А. Семёнова,


cтарший научный сотрудник отдела отраслевой и региональной экономики

19 апреля на Физическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова (ЮФА) состоялся семинар «Полимерные технологии в гелиоэнергетике – перспективы развития». В рамках семинара был представлен проект «Рулонные органические солнечные батареи». В базовом докладе были отражены различные аспекты проекта: научный, инновационный, промышленный, экономический, экологический. По словам руководителей проекта Д.Ю. Паращука (д.ф.-м.н., доцент Физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова) и В.М. Кобрянского (д.х.н., внс ФИАН РАН), разработанная российскими специалистами технология позволяет безвакуумными методами быстро наносить на большие площади гибкие солнечные фотоэлементы. Авторы проекта уверены, что представленная разработка имеет большое будущее.


И действительно, технологии производства солнечных батарей, в том числе и полимерных, в последние годы быстро прогрессируют. Полимерные солнечные батареи могут быть существенно дешевле и легче батарей других типов. В отличие от кремниевых они представляют собой легко гнущиеся полупрозрачные пластины, которые можно сворачивать в рулоны и наклеивать на любые поверхности, встраивать в любые конструкции - от сложных технических изделий до элементов интерьера и одежды. К тому же производство полимерных солнечных батарей более выгодно с экологической точки зрения, поскольку в атмосферу не выделяется такое количество вредных веществ как при производстве кремниевых.


Правда до сих пор эффективность полимерных солнечных батарей была невысока. Однако за рубежом ведутся работы по синтезу новых полимеров, которые способны значительно увеличить коэффициент полезного действия (КПД) солнечных батарей с 1% (и менее) до 5,6 %. Но конкурентоспособность полимерных модулей зависит не только от КПД, но и от их цены и срока службы, причём последний в данном случае приобретает решающее значение. И здесь возникает проблема, которая заключается в том, что толщина светопоглощающего слоя не одинакова, а это в свою очередь оказывает негативное влияние на срок службы всего модуля. Над решением данной задачи и работают участники представленного проекта, добиваясь стабильности материалов, используемых в полимерных солнечных модулях.


О том насколько сложна эта задача, свидетельствует и зарубежная практика. Так, в 2010 г. в Дании была запущена производственная линия по изготовлению полимерных солнечных батарей. Причём производитель батарей компания Mekoprint A/S заявила, что стоимость полимерных батарей будет невысокой, отказавшись правда назвать конкретные цифры. В то же время следует отметить, что началу производственного процесса предшествовал десятилетний процесс проектно-конструкторских работ, которые проводились в Датском техническом университете.


Хочется верить, что российская разработка окажется не менее успешной, чем датская, а период до начала её промышленного внедрения будет существенно короче. Только вот потребителем новых отечественных солнечных модулей скорее всего станут зарубежные страны, а не Россия.