Як працюють нові сонячні панелі?

Єгипетські вчені створили сонячні панелі, які вміють самоочищатися від пилу за допомогою вібрації, подібно до того, як листя дерев “струшують із себе бруд під дією вітру”. Пил вважається однією з головних перешкод для сонячної енергетики, особливо в посушливих і пустельних регіонах. Осідаючи на поверхні, він блокує сонячне світло і може знизити ефективність панелі на 60% всього за півроку. Технологія, винайдена в Німецькому університеті в Каїрі, вирішує проблему без застосування дефіцитної води і хімікатів.

Які результати тестування нової технології?

Ідея, запропонована професором Мохамедом Салама Абд-Ельхаді та його командою, полягає в імітації природних процесів. Система використовує вібрацію для видалення частинок пилу, які скупчуються на склі. За цей механізм очищення відповідає компактний електромотор із незбалансованою металевою противагою. Він запрограмований на вмикання двічі на день лише на одну хвилину. Цієї короткої процедури достатньо, щоб видалити більшу частину бруду з поверхні.

Для підвищення ефективності на скло панелей наноситься спеціальне антистатичне нанопокриття, яке не дає пилу “прилипати” і полегшує його видалення. Живитися мотор може як від самої сонячної панелі, так і від зовнішнього акумулятора.

Перші випробування, проведені в житловому комплексі в Каїрі, показали вражаючі результати. Після шести тижнів у запиленому середовищі звичайні панелі втратили 33% своєї ефективності. Водночас панелі, оснащені системою вібрації та нанопокриттям, втратили лише 12,9%. Така система підвищує вироблення енергії та знижує витрати на обслуговування, позбавляючи необхідності в частому ручному митті панелей.

Які альтернативи пропонуються?

Команда також показала й альтернативний, повністю пасивний варіант системи. У ній застосовується гнучка монтажна рама, яка дає змогу самій панелі вібрувати під дією вітру, точно копіюючи поведінку листя на дереві.

Раніше повідомлялося, що знайдено головну ваду сонячних панелей, але вже запропоновано рішення. Світова сонячна енергетика зіткнулася з несподіваною проблемою. Панелі дешевшають, попит зростає, але проекти реалізуються вкрай повільно. Виявилося, що справа в бюрократії та неефективності людей у деяких питаннях. Допомогти здатен штучний інтелект.

Дослідники з Гонконзького політехнічного університету та Шеньчженського університету (Китай) представили новий тип катода, що забезпечує виняткову продуктивність цинк-іонних акумуляторів на водній основі в широкому діапазоні температур.

Науковці продемонстрували, що цинк-іонні акумулятори на водній основі можуть забезпечувати тривалу циклічну стабільність і вищу щільність енергії завдяки новому методу, пише interestingengineering.com.

Які переваги нового катода?

Новий катод на основі NH4V4O10 (KNVO-C3N4) ідеально підходить для електроніки, переносних пристроїв і мережевих накопичувачів енергії в умовах холодного клімату. Розробники застосували гідротермальні методи і способи перемішування, які підходять для масового виробництва.

Синергетичний ефект інтеркаляції K+ і C3N4 значно знижує електростатичну взаємодію між Zn2+ (цинком) і шаром VOn, підвищуючи питому ємність і стабільність під час заряджання-розряджання.

Які результати дослідження?

У дослідженні підкреслюється, що вперше було синтезовано інтеркальовані K+ і C3N4 нанолисти NVO (KNVO-C3N4) зі збільшеною міжшаровою відстанню для створення високошвидкісних, стабільних і широкотемпературних катодів. Молекулярна динаміка та експериментальні результати підтверджують існування оптимального вмісту C3N4 для досягнення більш високої кінетики реакції.

Отже, електрод KNVO-C3N4 демонструє видатні електрохімічні характеристики як за кімнатної температури, так і в екстремальних умовах. Вчені стверджують, що новий підхід призведе до розробки високопродуктивних катодів, здатних працювати за екстремальних температур.

Синергетичний ефект K+ і C⁺N⁺ також знижує електростатичну взаємодію і бар’єр дифузії Zn⁺ (цинку), знижуючи енергетичний бар’єр, зменшуючи електростатичну взаємодію і покращуючи кінетику та структурну стабільність акумуляторів.