Солнечные панели на основе морской соли

15 Авг

Ученые из Ливерпульского университета сделали солнечные панели из абсолютно безвредного хлорида магния — вещества, которое входит в состав морской воды и сыра тофу. При этом новый ингредиент в 300 раз дешевле используемого сейчас хлорида кадмия и увеличивает эффективность гелиосистемы до 15%. Процесс синтеза нового компонента для солнечных панелей описан в свежем номере журнала Nature.

Сейчас самые дешевые солнечные панели делают из тонкопленочных гелиоэлементов, которые особенно хорошо поглощают свет и удобны в использовании — их можно крепить к любой поверхности. Но при производстве тонкопленочных панелей применяется токсичный хлорид кадмия, который повышает эффективность гелиосистем: без добавления этого вредного вещества солнечная панель будет преобразовывать в энергию менее 2% солнечного света. Стоит ли говорить, что нынешнее производство гелиосистем требует повышенных мер безопасности, а после того как они отслужат свой срок, — специальной утилизации, что предполагает немалые затраты.

Чтобы решить эти проблемы, исследователи из Ливерпульского университета искали элементы, которые связываются с хлором, но не угрожают экологии и здоровью людей. Они, к примеру, попробовали покрывать батареи кристаллами хлорида натрия — обыкновенной поваренной соли. Но оказалось, что ионы натрия разрушают структуру фотоэлемента. В конце концов остановились на хлориде магния, который извлекается из морской воды, совершенно безопасен и даже используется в производстве сыра тофу. Этот ингредиент также содержится в морской соли для ванн и в специальных соляных смесях для посыпки дорожного покрытия от обледенения. Хлорид магния достаточно дешев — $0,001 за грамм, тогда как столько же хлорида кадмия обходится в $0,3, но при этом так же эффективен.

Участвовавший в разработке Джон Мэйджор из Института Стефенсона говорит, что использование хлорида кадмия не только неэкологично и дорого, но и технологически сложно, тогда как хлоридом магния можно покрывать панели с помощью обычного распылителя для краски. «Хлорид кадмия является токсичным и дорогим веществом, которое в принципе не должно использоваться. Замена его компонентом естественного происхождения поможет сэкономить на производстве гелиосистем и снизить стоимость выработки солнечной электроэнергии», — убежден специалист. Применение дешевого хлорида магния, который можно найти на полке любого магазина, может на треть удешевить стоимость производства солнечных панелей. Ведь используемый сейчас хлорид кадмия составляет 30% стоимости солнечных панелей.

Для справки:

Производство солнечной энергии неуклонно дешевеет. По данным Всемирной ассоциации альтернативной энергетики, к примеру, в США средняя цена составляет сейчас 74 цента за ватт. Для сравнения: в 1977 г. этот показатель составлял $76,67 за ватт, то есть в сто раз дороже.

С 2011 по 2014 гг. стоимость солнечных батарей снизилась на 60%. Среди основных причин — увеличение объемов выпуска солнечных панелей и использование при их производстве новых, более дешевых технологий.

По материалам: Деловая столица