• Новости кабельных заводов Комментарии к записи Для солнечной энергетики разработан новый материал отключены

    Солнечная электростанцияВ петербургском ЛЭТИ разработан новый материал для солнечной энергетики. Инновационная технология создания материала для фотовольтаики позволит повысить эффективность солнечных элементов до рекордных значений. Солнечная энергетика как одна из разновидностей альтернативных источников энергии является перспективным и востребованным направлением науки. Существующие высокоэффективные многопереходные солнечные элементы по уровню КПД уже приблизились к своему теоретическому пределу,поэтому сегодня все усилия мирового научного сообщества направлены на создание и внедрение более эффективных и экономически выгодных подходов к их изготовлению. Одним из направлений фотовольтаики является формирование решеточно-рассогласованных A3B5 солнечных элементов на кремниевых подложках. Однако такой подход имеет существенный недостаток – значительная плотность дислокаций в приборах за счет несоответствия постоянных решетки приводит к низкому качеству слоев соединений A3B5 и их сильной деградации, что ограничивает их использование для фотоэлектрического преобразования солнечной энергии. Вариант решения этой проблемы предложил профессор кафедры фотоники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ»(вуз – участник Проекта 5-100), доктор технических наук Александр Сергеевич Гудовских. Результаты научного исследования опубликованы в журнале Physica Status Solidi (a) – applications and materials science. Подход, предложенный ученым ЛЭТИ, основан на использовании кремниевых подложек, формируемых с помощью совмещения технологии атомно-слоевого осаждения на начальном этапе роста, и метода газофазной эпитаксии из металлорганических соединений (МОС-гибридной эпитаксии). Его принципиальное отличие от предыдущих разработок состоит в том, что рост нуклеационного слоя осуществляется методом плазмохимического атомно-слоевого осаждения при сравнительно низких температурах с последующим эпитаксиальным ростом верхнего перехода на основе A3B5 квантоворазмерных структур методом МОС-гидридной эпитаксии. «Существующие способы создания фотоэлементов предполагают высокотемпературный (900-1000 °C) отжиг кремниевой подложки на начальной стадии роста для удаления оксида и реконструкции поверхности, что в дальнейшем приводит к деградации времени жизни в подложке», – рассказывает автор проекта, профессор кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Александр Сергеевич Гудовских. Новая технология предполагает уменьшение температуры эпитаксиального роста GaP на Si подложках до 600-750 °C, а также формирование структур GaP/Si с нуклеационным слоем GaP методом атомно-слоевого плазмохимического осаждения при температуре 380 °C. В ходе исследований структурных и электронных свойств, а также температурной стабильности нового материала было доказано, что структуры GaP/Si, полученные методом атомно-слоевого плазмохимического осаждения без дополнительной водородной плазмы, имеют лучшие фотоэлектрические свойства по сравнению со структурами, изготовленными с высокой мощностью водородной плазмы, которая вызывает образование дефектов в приповерхностной области Si. «Отжиг при температуре 550-600 ºC приводит к уменьшению концентрации дефектов, создаваемых водородной плазмой. Таким образом, после отжига качества границ раздела GaP/Si, изготовленных обоими типами процессов, сравнялось. Термическая обработка структур GaP/Si при температуре 725-750 ºC приводит к диффузии фосфора из GaP в Si и к образованию изотипного гетероперехода n-GaP/n-p-Si с улучшенным фотоэлектрическими свойствами», – комментирует Александр Сергеевич Гудовских. Новая технология эпитаксиального роста GaP на Si подложках позволит увеличить КПД двухпереходных солнечных элементов до рекордных значений: более 30% для неконцентрированного излучения AM0 и более 35 % для концентрированного излучения AM1.5D. Высокая эффективность и оптимальная стоимость новой технологииоткрывает перед ней широкие перспективы применения – от элементов для солнечной энергетики, устанавливаемых на поверхности Земли, до электропитания космических аппаратов. Разработка соответствует стратегическому приоритету научно-технологического развития РФ «Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников, способов транспортировки и хранения энергии». Также технология отвечает интересам национального проекта «Экология», связанным со снижением уровня загрязнения атмосферного воздуха в крупных промышленных центрах. Работа выполнена совместно с коллегами из Санкт-Петербургского национального исследовательского Академического университета им. Ж. И. Алфёрова РАН, Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе РАН и Университета Париж-юг (Франция)на средства гранта Российского научного фонда №17-19-01482.

    Tags: , ,

  • Новости кабельных заводов Комментарии к записи Китай занял первое место в мире по числу инвестиций в чистую энергетику отключены

    Солнечная электростанцияКитай долгие годы славился уровнем загрязненности воздуха и густым смогом, окутывающим Пекин и другие крупные города. Однако в последнее десятилетие КНР направляет максимум ресурсов на превращение в мировой центр чистой энергетики. Страна бьет рекорды по инвестициям в возобновляемые источники энергии, производит рекордное число солнечных панелей и ветрогенераторов и уверенно теснит по этим показателям США.

    Американские инженеры разработали солнечные батареи еще в 1970-е, но только в последние годы они стали мейнстримом. Немалую роль в этом сыграл Китай с его фирменным умением быстро подхватывать и тиражировать новые технологии. Это произошло и с возобновляемыми источниками энергии.

    Массовое производство солнечных элементов в КНР снизило мировые цены на панели на 80%, сделав этот вид энергетики доступным миллионам. На сегодняшний день 80% панелей, устанавливаемых по всему миру, произведены в Китае. На КНР уже приходится две трети мирового рынка, который оценивается в $100 млрд. В ветровой энергетике Китай также претендует на лидерство. Почти половина ветровых турбин производится в КНР, причем каждый час страна выпускает по две турбины.

    Правительство поддерживает тренд. В период между 2010 и 2012 годами власти КНР выдали компаниям в сфере чистой энергетики льготные займы на сумму $42 млрд. В начале этого года правительство пообещало закрыть 103 угольных электростанции и 500 угольных шахт, а также сократить инвестиции в угольную энергетику на 13,4 млрд юаней.

    В январе Государственное управление по делам энергетики поставило цель получать 20% энергии от чистых источников уже к 2030 году. Уже в 2015 году Китай получал 12% электроэнергии от возобновляемых источников — на 2% больше, чем США.

    Кроме того, Китай занял первое место в мире по числу инвестиций в чистую энергетику. В январе власти страны пообещали к 2020 году инвестировать в возобновляемые источники 2,5 трлн юань ($367 млрд) и создать тем самым 10 млн рабочих мест.

    В то же время США утрачивают свои лидирующие позиции из-за политики президента Дональда Трампа, который считает глобальное потепление вымыслом, несущим вред экономике. В июне страна вышла из Парижского соглашения и, по мнению многих экспертов, упустила массу экономических возможностей.

    Как сообщает Time, США обнаружили в Китае сильного конкурента, который перехватил технологию и превратил ее в мощный рынок. Еще при президенте Бараке Обаме Америка и Евросоюз обвинили Китай в демпинге цен на солнечную энергетику. В итоге США наложили на китайских поставщиков солнечных панелей антидемпинговые пошлины в размере 78% и ограничения на импорт. Несмотря на это, американским компаниям не удалось укрепиться на рынке. Базирующиеся в США компании Suniva и SolarWorld объявили о банкротстве весной этого года.

    Впрочем, у США есть свои преимущества. Страна занимает лидирующую позицию по числу установленных панелей в частном секторе. Солнечными батареями оборудован 1 млн домов и предприятий в Америке.

    Несмотря на рекорды, Китай по-прежнему считается страной с наиболее загрязненным воздухом. Кроме того, КНР расходует половину от потребляемого во всем мире угля. Около 70% электроэнергии в стране поступает от угольных электростанций.

    Также в стране плохо обстоят дела с распределением чистой энергии — 11% солнечной и 21% ветровой энергии в Китае уходят впустую. Линии передач просто не справляются с потоком мощностей. По оценкам Greenpeace, Китай впустую потратил столько чистой энергии, сколько хватило бы на обеспечение электричеством всего Пекина в течение года.

    Tags: , , ,

  • Новости кабельных заводов Комментарии к записи Китай развивает возобновляемые источники энергии отключены

    урбанистические лесаКитай планирует до 2020 года инвестировать 2,5 триллиона юаней (360,7 миллиарда долларов США) в возобновляемые источники энергии, заявил в четверг замначальника Государственного управления по делам энергетики КНР Ли Янчжэ.

    «Согласно первоначальным подсчетам, в рамках реализации тринадцатого пятилетнего плана (2016-2020 годы) инвестиции в возобновляемые источники энергии достигнут 2,5 триллионов юаней», — приводятся его слова на сайте управления.

    Проект по развитию возобновляемых источников энергии, по его словам, подготовлен совместно Государственным управлением по делам энергетики КНР и Национальной комиссией по развитию и реформам (NDRC) КНР.

    Согласно плану, планируется увеличить долю потребления не ископаемых энергоресурсов, сокращать потребление угля. «Можно сказать, что чистые низкоуглеродистые источники энергии станут основным энергоресурсом в течение 13-й пятилетки», — отметил Ли Янчжэ.

    Также власти Китая планируют к 2020 году увеличить потребление солнечной энергии, развивать гидроэнергетику, ветроэнергетику, геотермальную энергетику.

    Tags: ,

   

Войти
Яндекс.Метрика