Сегодня 24 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 🔥
Новая статья: Forever Ago — вместо письма. Рецензия 40 мин.
Google разрешила себе использовать личную информацию из Gmail и «Фото» при показе рекламы 48 мин.
В ожидании третьего сезона «Фоллаут»: новый тизер подтвердил дату выхода реалити-шоу Fallout Shelter: The Experiment про жизнь в Убежище 3 ч.
Галактическая холодная война, наследие Шепарда и матриарх Лиара: блогер рассказал, чего лишились игроки из-за отмены Mass Effect: Universe 5 ч.
Студия разработчиков Marvel’s Blade, Deathloop и Dishonored оказалась под угрозой закрытия — на поиск покупателя у Arkane осталось три недели 6 ч.
iPod исполнилось 25 лет — сегодня легендарный плеер появился в Apple Music с нарезкой из 1029 песнями 7 ч.
Для Metro 2033 Redux и Metro: Last Light Redux выпущены обновления с поддержкой нейронного рендеринга DLSS 5 7 ч.
ИИ-компании испугались биржи: Anthropic осталась последним претендентом на IPO этой осенью 9 ч.
Аудитория Warhammer 40,000: Space Marine 2 выросла до 15 млн человек — шутер будет получать обновления ещё минимум год 10 ч.
«Чёрный октябрь» для интернета: ИИ находит дыры в защите быстрее, чем их успевают латать 11 ч.
Девять видеокарт и до 2 Тбайт ОЗУ с обдувом: Gigabyte представила плату для Threadripper Pro 49 мин.
В MIT создали крошечного робота с плавниками из живых мышц — чтобы плыть, ему не нужны батарейки 3 ч.
Solidigm отказалась от IPO, но не от планов построить фабрику SSD в США 5 ч.
Представлена Sigma FP2 — самая лёгкая полнокадровая беззеркалка в мире, которую можно доработать под свои задачи 7 ч.
Dell представила системы на NVIDIA Vera и первую стойку для инференса на чипах Groq 3 LPU 8 ч.
Китайская YMTC готовит серийное производство LPDDR5X со скоростью 9600 МТ/с и компоновкой 4F2 8 ч.
NVIDIA научилась разворачивать ИИ-ЦОД за две недели вместо полугода 9 ч.
Micron перепрыгнет через поколение и выпустит 3D NAND с более чем 400 слоями в следующем году — она будет на 50 % быстрее 9 ч.
DeepSeek за два года устранит зависимость от Nvidia — основными станут ИИ-ускорители Huawei 10 ч.
Western Digital увеличила квартальную выручку и прибыль в полтора раза 10 ч.