Егер қытайлық фотоэлектрлік элементтердің бағасы әділ болса (бір киловатт-сағат қуат үшін 1000 долларға дейін), онда теориялық тұрғыдан күн энергиясы қазір қалыптыдан асып түсуі керек, өйткені Жерде бір шаршы метрге 2400 кВт/сағ күн радиациясы түсетін көптеген жерлер бар. жылына, тіпті сериялық фотоэлементтердің қарапайым тиімділігімен де 250 кВтсағ астам электр энергиясына айналдыруға болады. Бұл «бақыт» сияқты көрінеді: шамамен 80 000 км? Күн батареяларымен қапталған шөлдер адамзаттың электр энергиясына деген барлық қажеттіліктерін өтейді!

Бірақ әзірге мұның бәрі қағаз жүзінде ғана тегіс. Шынайы өмірде күн энергиясы түнде жұмыс істемейді, ал желтоқсанда Мәскеу ендігінде ол тіпті күндізгі уақытта сізге ақылға қонымды электр энергиясын бермейді. Сахарадан, Арабиядан және Атакамадан ультра жоғары вольтты электр желілерін тартуға ешкім асығар емес, тек трансмұхиттық кабельдер түнді «аяқтауға» көмектеседі. Демек, бізге күн энергиясын сақтау, тіпті «тасымалдау» жолы керек. Сізде бар ма?

Массачусетс технологиялық институтынан (АҚШ) Марк Т.Винклер бастаған зерттеушілер тобы бұл мәселемен енді ғана жұмыс істеп жатыр. Ғалымдар күн сәулесінің әсерінен суды оттегі мен сутегіге ыдыратуға қабілетті кристалды кремний негізіндегі электрохимиялық жасушалардың тиімділігінің теориялық шегін бағалады …

… Ал біз өте әдемі сандар алдық. Түсіндірейік: суды күн электр қуатымен ыдыратып, сутегін одан түнгі электр қуатын «жасайтын» және қалыпты ендіктерді қоректендіретіндей етіп өндіруге болады. Дегенмен, мұндай жүйелердің тиімділігі әсерлі емес, сонымен қатар қуатты инфрақұрылым қажет — бірдей инверторлар мен трансформаторлар. Бірақ пластинаның әр жағындағы кристалды кремнийден және химиялық катализаторлардан жасалған ықшам фотохимиялық қондырғы жарыққа қосымша құрылғылар тізбегісіз сутегі сутегін шығаратын токты жасауға мүмкіндік береді.

Жоғары вольтты сынақтар бұл процестің тиімділігі жоғары болмаса, «жоғарғы» 16% -мен шектелетінін көрсетті! Айтпақшы, мұндай құрылғылар алғаш рет 2011 жылы көрсетілген кезде күн сәулесі энергиясының тек 4,7% сутегіге айнала алатын. Енді зерттеушілер кристалды кремний негізіндегі салыстырмалы қарапайым бір жолақты және бір қабатты күн батареяларымен кем дегенде төрт есе жоғары тиімділікке қол жеткізуге болады деп мәлімдейді. Әрине, бұл тек теориялық төбе. Бірақ бұл, деп қосады Марк Винклер, сонымен қатар нарықта бар компоненттермен шынымен не істеуге болатынын көрсететін көрсеткіш.

Бұл жай кремний емес болуы мүмкін: Оңтүстік Кореяда таза графен осыған ұқсас процестің тиімділігін арттыру үшін катализатор ретінде қолданылған.

«Біз шынымен таң қалдық», — дейді Винклер мырза. «Дәстүрлі даналық мынада, кремний фотоэлементтерінің сипаттамалары судың ыдырауының тиімділігін айтарлықтай шектеуі керек, бірақ олай емес екені белгілі болды. Кейде қарапайым даналыққа күмән келтіруге тура келеді ».

Техникалық-экономикалық негіздеме сутегі өндірісінің фотохимиялық құралдарын жаппай қолдану үшін олардың тиімділігі 10% тең болуы керек екенін көрсетті. Егер деңгей үштен екіге көтерілсе, онда осылайша алынған энергия көзі қазіргі қазба отындарымен бірдей бағамен ғана емес, тіпті біршама арзанырақ болуы мүмкін.

{әлеуметтік}