Всё популярнее становиться «зелёная» энергетика. Ветрогенераторы и солнечные батареи стали чаще применяться для производства электрической энергии, как в бытовых, так и в промышленных условиях. Стоимость и окупаемость их пока ещё значительная, однако, растущий спрос постепенно снижает цену установки такого оборудования.
Солнечными панелями оснащаются крыши частных домов или целых цехов предприятий. В результате их работы, потребитель не только способен обеспечить себя электричеством, но и продавать его излишки в государственную энергосеть. Однако у этих элементов есть один большой минус. Точнее, слабое место.
Солнце нагревает поверхность панелей, и чем больше температура этого нагрева, тем меньше эффективность работы солнечной батареи. Современные разработки систем принудительного охлаждения рабочей поверхности элементов существенно снижают нагревание, и увеличивают коэффициент полезного действия примерно на 40 – 50%.
Недавно американские учёные из Rice University представили совершенно новую идею для решения проблемы отведения тепла от поверхности солнечных элементов. Не секрет, что любое нагретое тело излучает свет посредством теплового излучения. Единственная проблема состоит в том, что такое излучение распространяется в очень широком спектре. И фотоэлементы этот диапазон не улавливают. Для превращения световой энергии в электрическую, панелям нужен свет в узком спектре.
Исследователи из США выдвинули идею по использованию своеобразного ультратонкого слоя из углеродных нанотрубок, что позволит создать на поверхности солнечной батареи, которая нагревается, гиперболический тепловой излучатель, способный работать при температурах до 700 градусов по Цельсию.
Принцип работы устройства заключается в том, что оно заставляет электроны двигаться лишь в одном направлении, сжимая фотоны, испускаемые нагретой поверхностью в виде тепла. В процессе этого создается свет, который будет поглощен уже охлаждённым солнечным элементом. Такое устройство, по словам учёных, способно увеличить эффективность работы панелей солнечных батарей и выработку ими электрической энергии до 80%.
Разработка данной системы находится пока что на начальном этапе, однако все теоретические исследования и математические расчёты свидетельствуют о том, что установка способна реально повысить КПД солнечных панелей. Учёные заявили о будущем начале испытаний практических образцов уже в конце 2019 года.
