Сегодня 16 мая 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 🔥
Новая статья: Mixtape — воспоминания никто не отнимет. Рецензия 7 ч.
Google начнёт наказывать сайты за накрутку попаданий в ИИ-ответы 8 ч.
Московский суд оштрафовал владельца Deus Ex, Metro и Kingdom Come: Deliverance за отказ локализовать данные россиян 9 ч.
Спринт, торговля и продолжение сюжета: разработчики Subnautica 2 раскрыли план улучшения игры на ближайшие месяцы 11 ч.
ChatGPT получит прямой доступ к банковским счетам пользователей — для анализа расходов и финансовых советов 12 ч.
Трамп и Си Цзиньпин обсудили ограничения слишком умного ИИ и зависшие поставки Nvidia H200 12 ч.
Microsoft намерена избавить Windows 11 от главной причины «синих экранов» 12 ч.
Доминирование ChatGPT пошатнулось — Gemini и Perplexity быстро набирают обороты 13 ч.
Pragmata стала новой жертвой пиратов — игру взломали без гипервизора 13 ч.
YouTube Shorts набрали популярность на смарт-телевизорах — 2 млрд часов просмотра за месяц 14 ч.
DJI анонсировала в Каннах карманную кинокамеру Osmo Pocket 4P 7 ч.
OpenAI перестраивается вокруг ИИ-агентов в рамках подготовки к IPO — ChatGPT и Codex объединят в единую платформу 7 ч.
Зонд Mars Express показал «хаос и кратеры», образовавшиеся в результате древних наводнений на Марсе 7 ч.
Asus и T1 выпустили лимитированные GeForce RTX для фанатов League of Legends 8 ч.
Thermal Grizzly начала продавать скальпированные Core Ultra 7 270K Plus за $525 9 ч.
Alibaba Cloud потребуется в 10 раз больше вычислительных мощностей, чем в 2022 году, а Tencent научилась обходиться малым 11 ч.
В ближайший годы четыре из пяти премиум-смартфонов нашпигуют ИИ 12 ч.
Учёные создали робота-медузу без батареи — он плавает быстрее всех аналогов и сможет лечить людей изнутри 12 ч.
Уж лучше АЭС за домом, чем ЦОД: американцам разонравились дата-центры 13 ч.
Доля контрафактных комплектующих для зарубежного инфраструктурного оборудования в России приблизилась к 20 % 14 ч.