Сегодня 24 июня 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.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
GTA VI выйдет с официальным переводом на русский язык 4 ч.
Warhammer 40,000: Rogue Trader покорила новую вершину продаж, а скоро впервые появится на физических носителях 5 ч.
YouTube урегулировала очередной судебный иск о вреде соцсетей для детей 6 ч.
Binance пообещала не уходить из Европы, несмотря на проблемы с лицензией 6 ч.
Rockstar недвусмысленно намекнула, что GTA VI на релизе останется без GTA Online 2 7 ч.
Обычные дорожные камеры в США уличили в сборе данных о смартфонах и гаджетах поблизости 8 ч.
Tencent начала тестировать ИИ-агента на базе DeepSeek в корпоративной версии WeChat 8 ч.
Сенат США запретил выпускать цифровой доллар — как минимум до конца 2030 года 8 ч.
Стандартное издание GTA VI будет стоить $80, за версию Ultimate с серьёзными уникальными бонусами придётся отдать $100 9 ч.
Жуткий хоррор Unhinged от создателей Oxenfree оказался эксклюзивом Netflix — дата выхода и геймплейный трейлер 12 ч.
Акции Cerebras Systems упали, несмотря на почти двукратный рост выручки 2 ч.
В поисках фермионов Майораны: учёные вновь усомнились в технологии квантовых вычислений Microsoft 3 ч.
Zoox обновила своё роботакси — старт массовых перевозок людей за деньги намечен на конец года 5 ч.
OpenAI и Broadcom представили кастомный ускоритель Jalapeño для ИИ-инференса 5 ч.
Телескоп «Джеймс Уэбб» помог разгадать загадку странной розовой планеты в 57 световых годах от Земли 6 ч.
Власти США потребовали от Meta передать свои ИИ-модели на проверку безопасности 6 ч.
OpenAI представила свой дебютный чип Jalapeno — он сулит удешевление работы ChatGPT 6 ч.
Вирджиния первой в истории одобрила налог на электричество для ЦОД, включая то, что операторы будут генерировать сами 7 ч.
Бюджетный минималистический электропикап Slate Auto подорожал до $24 950 к старту предзаказов 7 ч.
Разработчик ИИ-интерконнекта Upscale AI провёл новый раунд финансирования на $190 при поддержке NVIDIA 8 ч.