Сегодня 12 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 🔥
Crimson Desert продолжает превращаться в симулятор разведения животных — подробности обновления 1.11.00 2 мин.
«Полмиллиона Безымянных героев»: THQ Nordic похвасталась продажами ремейка «Готики» за первую неделю 60 мин.
Вирус Hades распугивает ИИ-сканеры запросами на создание ядерного и биологического оружия 2 ч.
HarmonyOS 6 распространилась на 66 млн устройств, следующая цель — 100 млн 2 ч.
Huawei анонсировала HarmonyOS 7 с повышенной производительностью и встроенным ИИ-агентом 3 ч.
Oracle превысила прогнозы Уолл-стрит, но акции упали из-за планов по займам для постройки ИИ ЦОД 3 ч.
ИИ-боты повадились рассказывать истории об Элиасе Торне — и никто не знает, кто это такой 5 ч.
Google раскрыла преступную группировку, промышлявшую фишингом с помощью ИИ-сервиса Gemini 5 ч.
Bethesda отметила 30-летие Quake на удивление крупным обновлением для Quake Champions 5 ч.
Три четверти пользователей ИИ уже доверяют ИИ-агентам больше, чем друзьям 5 ч.