Сегодня 03 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Немецкие учёные добились рекордного КПД при превращении солнечного света в водород

Учёные из немецкого института Фраунгофера по солнечным энергетическим системам (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems) сообщили о новом мировом рекорде эффективности преобразования солнечной энергии в водород — 31,3 %. Это означает, что почти треть всей энергии падающего солнечного света была непосредственно превращена в химическую энергию водорода, а это сравнительно простой путь получения данного топлива.

 Источник изображения: Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems

Источник изображения: Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems

Результат был получен на экспериментальной установке фотоэлектролизного типа, в которой солнечные элементы напрямую питают электролизёр, расщепляющий воду на кислород и водород. Работа опубликована в журнале Communications Engineering и способна вызвать большой интерес в энергетическом сообществе как важный шаг к более эффективному производству «зелёного» водорода.

Ключевым элементом установки стала разработанная институтом система микроконцентрации солнечных лучей на миниатюрных фотоэлементах электролизёров (micro-CPV). Она использует массив миниатюрных линз Френеля, которые фокусируют солнечный свет на сверхэффективных четырёхпереходных фотоэлементах площадью всего около 7 мм² каждый. Материал фотоэлементов относится к III–V группам таблицы Менделеева. Такие многослойные полупроводниковые структуры способны поглощать разные участки солнечного спектра, по КПД значительно превосходя традиционные кремниевые панели. Электрическая энергия затем подаётся на два последовательно соединённых PEM-электролизёра (с протонно-обменными мембранами), обеспечивающих высокую плотность тока и быстрое выделение водорода даже при переменной солнечной освещённости.

Особая ценность достижения заключается в том, что рекорд установлен в реальных уличных условиях, а не в лаборатории под искусственным освещением. Система проработала на открытом воздухе непрерывно 107 часов, продемонстрировав способность эксплуатироваться вне помещений. Ранее аналогичные системы демонстрировали около 19,8 % эффективности на открытом воздухе, тогда как отметка в 30 % достигалась лишь в строго контролируемых испытаниях на стенде. Немецким исследователям удалось точно согласовать напряжение и ток фотоэлементов с характеристиками электролизёров, минимизировав потери при преобразовании энергии. Прототип имеет небольшую апертуру — всего 64 см2, однако именно такие компактные системы позволяют быстро тестировать архитектуру будущих масштабируемых солнечно-водородных модулей.

Несмотря на рекорд, технология пока находится на стадии доказательства концепции. До промышленного применения предстоит решить задачи удешевления многопереходных фотоэлементов, повышения долговечности линзовых концентраторов и создания крупных демонстрационных установок. Исследователи уже рассматривают вариант коммерциализации через стартап Clearsun Energy, который может заняться выводом подобных солнечно-водородных модулей на рынок. Если стоимость выработки водорода удастся снизить до $3 за кг и ниже, такие установки могут стать перспективным источником экологически чистого водорода для металлургии, химической промышленности и систем энергетического хранения в условиях глобального перехода к безуглеродной экономике.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Capcom сделает RE Engine игровым движком для разработки с помощью ИИ 39 мин.
ИИ-агент OpenAI узнал о предстоящем отключении из переписки в Slack и планировал своё «спасение» 2 ч.
Microsoft готовит Windows и Surface к чипам Nvidia — подробности раскроют 7 октября 3 ч.
ИИ научился притворяться человеком в видеозвонках — модель Griffin прошла «видеотест Тьюринга» 5 ч.
OpenAI покинул глава команды безопасности — он сомневался, что компания успевает за собственным ИИ 6 ч.
Gemini 4 хороша в тестах, но буксует в работе — пожаловались сотрудники Google 10 ч.
Apple ужесточит контроль над «полным доступом к диску» в macOS из-за рисков, связанных с ИИ-агентами 13 ч.
Уязвимость в приложении ChatGPT для macOS позволяла хакерам получить доступ к конфиденциальным данным 15 ч.
Новая статья: Silent Hill: Townfall — бутафорский туман. Рецензия 20 ч.
Новая студия сооснователя Rockstar делает комедийную игру в открытом мире и не будет оглядываться на GTA VI 21 ч.
Купленный с рук Ryzen достался новому владельцу вместе с «баном» в Valorant — античит узнал процессор читера 3 ч.
Чиповый мегапроект Маска стоимостью $119 млрд может получить поддержку TSMC 6 ч.
Samsung запустила серийное производство чипов Exynos 2700, но решение по Galaxy S27 Ultra ещё не принято 7 ч.
Американские iPhone 18 Pro Max теряют связь — обновление не поможет, Apple будет менять смартфоны 9 ч.
Meta предложила всем желающим создавать собственные гаджеты с ИИ-агентом Muse 12 ч.
Роботы лишь через 40 лет смогут конкурировать с людьми всего за 10 % рабочих мест в США 12 ч.
Lian Li выпустила L-образные блоки питания Edge Platinum V2 и Edge Gold V2 мощностью до 1350 Вт, а также концентраторы Edge Hub 13 ч.
Личное благосостояние основателя Nvidia выросло до $204 млрд, сделав его седьмым среди богатейших людей планеты 13 ч.
QNAP представила управляемые 10GbE-коммутаторы QSW-M5218 с портами 25GbE SFP28 18 ч.
Легендарный Kingpin вернётся к экстремальному разгону — оверклокер намекнул на совместный проект с Asus 20 ч.