Ռուսաստանը պատրաստվում է գրավել արևը. Նոր վահանակները էներգիա են արտադրում նույնիսկ թույլ լուսավորության պայմաններում

Արևը մնում է Երկրի վրա էներգիայի ամենահզոր և անսպառ աղբյուրը: Այդ աստղի ներուժը բավարար է մարդկության տարեկան էներգիայի սպառումը 20,000 անգամ ծածկելու համար, ուղղակի պետք է սովորել, թե ինչպես արդյունավետ և մատչելի կերպով հավաքել այդ էներգիան: MISIS-ի գիտնականները փորձում են լուծել այդ խնդիրը ստեղծելով պերովսկիտային արևային մարտկոցների նոր տեսակ, որը կարող է աշխատել նույնիսկ թույլ լուսավորության պայմաններում և զգալիորեն ավելի էժան է, քան իր սիլիցիումային համարժեքը, գրում է pravda.ru–ն:

Ավանդական սիլիցիումային արևային վահանակները դեռևս կազմում են շուկայի մոտ 95%-ը, բայց դրանց հնարավորությունները արդեն սահմանափակ են: Դրանք պահանջում են պայծառ արևի լույս, վատ են աշխատում մառախուղի և ամպամած եղանակի պայմաններում և գործնականում անօգուտ են Արկտիկայում կամ Հեռավոր Հյուսիսում: Ավելին, նման մարտկոցների արտադրությունը թանկ է. մոնոբյուրեղային սիլիցիումի արտադրությունը բարդ և էներգատար գործընթաց է, որը պահանջում է վակուումային համակարգեր և բարձր ջերմաստիճաններ։

«Մոնոբյուրեղային սիլիցիումի արտադրության և պերովսկիտային թաղանթների տպագրության ծախսերը պարզապես անհամեմատելի են. պերովսկիտը 2.4 անգամ ավելի էժան է», - բացատրել է MISIS-ի առաջադեմ արևային էներգիայի լաբորատորիայի ղեկավար Դանիլա Սարանինը։

Ի՞նչ է պերովսկիտը և ինչն է այն դարձնում յուրահատուկ։

Պերովսկիտը կալցիումի տիտանիատ է, տարածված միներալ՝ եզակի կեղծխորանարդային կառուցվածքով, որը կարող է արդյունավետորեն «որսալ» արևի լույսը և այն վերածել էներգիայի։

MISIS լաբորատորիան օգտագործում է հիբրիդային հալոգենային պերովսկիտներ՝ յոդ պարունակող օրգանոմետաղական միացություններ։ Դրանք վերածվում են ընդամենը 0.5 միկրոն հաստությամբ գերբարակ թաղանթների (համեմատության համար մարդու մազերը մոտ 40 միկրոն են)։ Այդ թաղանթների տպագրությունը նման է թանաքային տպիչի տպագրությանը. պերովսկիտի լուծույթը քսվում է հիմքին, որից հետո շերտերը չորացվում և դարսվում են։ «Պերովսկիտային մոդուլը բաղկացած է 16 առանձին տարրերից՝ 100 x 100 մմ, որոնք միացված են մեկ էլեկտրական շղթայի մեջ։ Հիմնական շերտը լուսակլանիչն է, որտեղ առաջանում է էլեկտրական էներգիա», - բացատրել է լաբորատորիայի ինժեներ Պավել Գոստիշչևը։

Իսկ ինչպե՞ս է աշխատում նոր արևային վահանակը: Պերովսկիտային վահանակը բաղկացած է մի քանի շերտերից՝

լուսակլանիչ, որտեղ լույսը վերածվում է էլեկտրական լիցքերի,

փոխադրող շերտեր, որոնք բաշխում են դրական և բացասական լիցքերը, էլեկտրոդներ, որոնք հավաքում են հոսանքը։

Այս կառուցվածքի շնորհիվ վահանակները լույսը կլանում են նույնիսկ թույլ լուսավորության պայմաններում՝ ձյան տեղումների, մառախուղի և ամպամած եղանակի ժամանակ։ «Ի տարբերություն սիլիցիումային վահանակների, մեր վահանակները բոլոր եղանակների համար են։ Դրանք գիշերը չեն արտադրի կիլովատտ, բայց կարող են սնուցել ցածր հզորությամբ սարքեր նույնիսկ թույլ լուսավորության պայմաններում», - բացատրել է Սարանինը։

Ներկայումս մեկ վահանակի հզորությունը հասնում է 7 Վտ-ի, բայց մշակողները նախատեսում են առաջիկա տարիներին հասնել 100-150 Վտ-ի։ Պերովսկիտը լույսը կլանում է մոտավորապես 10 անգամ ավելի արդյունավետ, քան սիլիցիումը։ Կես միկրոն հաստությամբ մեկ թաղանթը առաջացնում է նույնքան էներգիա, որքան 200 միկրոն հաստությամբ սիլիցիումային վաֆլին։ Սա բացում է ճանապարհը ճկուն գլանաձև վահանակների ստեղծման համար, որոնք կարող են գլանվել և օգտագործվել ցանկացած մակերեսի վրա՝ տանիքներից մինչև հագուստ։ «Մենք արդեն աշխատում ենք նման ճկուն մարտկոցների վրա։ Սա հաջորդ քայլն է՝ ապագայի գերէժան, թեթև և հարմարվողական վահանակներ», - նշել է Սարանինը։

Հիմնական մարտահրավերը յոդի անկայունությունն է, որը պերովսկիտի բաղադրիչն է։ Այն օքսիդանում է խոնավության և օդի հետ շփման ժամանակ, ինչը հանգեցնում է վահանակների գունաթափմանը և քայքայմանը։ Բայց գիտնականներն արդեն գտել են լուծում. նրանք օգտագործում են էլաստոմերներ շերտավորման համար, որոնք պաշտպանում են նյութը խոնավությունից և թթվածնից։

Մնացած են երկու մարտահրավերներ.

–Տպագրության կարգաբերում. մինչև երկու մետր լայնությամբ ցանցեր արտադրելիս պետք է հասնել միատարրության։

– Արտադրության ավտոմատացում. ներկայումս որոշ աշխատանքներ կատարվում են ձեռքով, բայց ապագայի համար նախատեսվում է լիարժեք ռոբոտացում։

«Մենք օգտագործում ենք ցածրարժեք տպագրության տեխնոլոգիա, բայց այն պետք է լինի կատարյալ ճշգրիտ, առանց միկրոթերությունների։ Սա գնի և որակի միջև հավասարակշռությունը պահպանելու միակ միջոցն է», - բացատրել է Սարանինը։

Խոստումնալից մոտեցում են նաև տանդեմ վահանակները, որոնցում պերովսկիտը տպագրվում է սիլիցիումային հիմքի վրա։ Այս համադրությունը մեծացնում է արդյունավետությունը մինչև 30% կամ ավելի՝ միաժամանակ նվազագույն ծախսերով։ «Պերովսկիտը կլանում է կապույտ և կանաչ լույսը, մինչդեռ սիլիցիումը կլանում է կարմիր և ինֆրակարմիր լույսը։ Տանդեմում արդյունավետությունը մեծանում է, մինչդեռ արժեքը մնում է գործնականում անփոփոխ», - բացատրել է ֆիզիկոսը։

Նախատիպերի բոլոր նյութերը տեղական արտադրության են, ինչը նախագիծը դարձնում է ներմուծումից անկախ։

Հայաստանում արևային պանելներ արտադրող առաջին և միակ ընկերությունը Սոլարոնն է։

Տեղադրե՛ք  SolarOn արևային կայան և զրոյացրեք էլեկտրաէներգիայի ծախսը։

Գրե՛ք կամ զանգահարեք և ստացեք անվճար հաշվարկ Ձեզ անհրաժեշտ արևային կայանի հզորությանն ու արժեքի վերաբերյալ։

Զանգահարեք 8757, 010 440055

էլ. փոստ ֊ [email protected]