Сегодня 08 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → батареи
Быстрый переход

Немцы научились «по фотографии» измерять характеристики солнечных панелей — экспресс-диагностика выйдет на новый уровень

Немецкие исследователи показали, что недорогую потребительскую цифровую фотокамеру можно превратить в измерительный прибор для количественной диагностики кремниевых солнечных элементов и модулей. В основе метода лежит электролюминесценция — собственное свечение панелей при подключении их к источнику тока. Модифицированная камера Canon EOS 4000D и алгоритм позволили буквально по фотографии оценивать характеристики солнечных панелей.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok/3DNews

При подаче электрического смещения — при подключении панелей к источнику тока — кремниевые фотоэлементы испускают слабое инфракрасное излучение, характеристики которого связаны с качеством материала и напряжением холостого хода. Для получения снимков в этом диапазоне исследователи удалили штатный блокирующий ИК-диапазон фильтр в камере и установили вместо него длинноволновый фильтр Heliopan ES RG850, отсекающий видимый свет. В идеале съёмку нужно вести в темноте, поскольку собственная люминесценция панелей очень слабая, но калибровка также решает эту проблему.

Ключевая задача заключалась не только в регистрации инфракрасного излучения от панелей, но и в преобразовании яркости изображения в количественный физический параметр характеристик элемента. КМОП-матрица камеры на основе кремния способна воспринимать излучение в районе 1120 нм, в который попадает электролюминесценция кремниевых солнечных элементов, а цветные фильтры Bayer оказываются достаточно прозрачными.

Для калибровки исследователи разработали модель, учитывающую как линейный, так и нелинейный режимы работы сенсора. С её помощью интенсивность пикселей преобразовали в абсолютную внешнюю электролюминесцентную квантовую эффективность EQE_LED. Для привязки измерений использовался эталонный элемент или модуль с известными значениями EQE_LED и напряжением холостого хода.

Связь между измеряемыми параметрами оказалась достаточно прямой: при комнатной температуре десятикратное увеличение связанного с люминесценцией сигнала соответствовало примерно 60 мВ увеличения напряжения холостого хода. Метод испытали на новых и старых солнечных панелях. Для новых модулей данные получались очень точными, тогда как для старых расчётные показания отставали от измеренных напрямую, что ещё требует осмысления.

Таким образом, электролюминесцентная фотография может использоваться не просто для визуального поиска дефектов в виде темных и светлых участков на панелях, а для количественной оценки характеристик солнечного элемента по каждому участку изображения. Авторы считают, что откалиброванная камера потенциально позволит определять ключевые характеристики даже ранее не исследованных в лаборатории элементов и модулей, причём разработанная модель применима не только к электролюминесценции, но и к фотолюминесцентным измерениям — на свету.

В дальнейшем исследователи намерены проверить возможность проведения подобных количественных измерений даже при дневном освещении. Сегодня такого рода диагностика проводится с использованием дорогих научных инструментов и создание приборов для недорогой экспресс-диагностики выходит на передний план, поскольку панелей в мире устанавливается всё больше и больше и возникает насущная необходимость постоянно следить за их эффективностью.

Учёные нашли способ замедлить остывание электронов в солнечных панелях в 1000 раз — это путь за нынешний предел КПД

Исследователи из Университета Гронингена в Нидерландах выяснили, почему перспективный материал для солнечных панелей способен удерживать энергию «горячих» электронов примерно в 1000 раз дольше обычного. Открытие может помочь преодолеть теоретический предел эффективности солнечных элементов, который долгое время оценивался примерно в 33 %.

 Источник изображения: Chelsea/Unsplash

Источник изображения: Chelsea/Unsplash

Солнечные панели преобразуют энергию солнечного света в электричество с помощью фотонов, которые передают энергию электронам. Наиболее энергичные фотоны создают так называемые «горячие» электроны, способные дать больше электричества, однако они почти сразу теряют избыток энергии в виде тепла. Именно это быстрое охлаждение не позволяет эффективно использовать дополнительную энергию. Новая работа продолжает исследования перспективного материала на основе олова, в котором процесс охлаждения «горячих» электронов оказался примерно в 1000 раз медленнее.

 Источник изображения: Faber et al., ACS Energy Letters, 2026

Источник изображения: Faber et al., ACS Energy Letters, 2026

Исследователи установили, что необычное поведение материала объясняется одновременным действием двух физических эффектов. Первый получил название фононного узкого горлышка (hot phonon bottleneck). При нём окружающая электроны среда быстро нагревается, после чего электроны начинают повторно поглощать тепловую энергию и дольше сохраняют высокую температуру. Второй эффект, известный как эффект Бурштейна-Мосса (Burstein-Moss effect), создаёт своеобразную пробку на доступных энергетических уровнях, поскольку остывающие электроны быстро заполняют свободные места на нижних энергетических уровнях, блокируя путь для остальных.

В результате другим «горячим» электронам становится сложнее отдавать энергию и переходить на более низкие уровни. Учёные сравнивают этот процесс с посадкой пассажиров в самолёт: первые занимают места впереди, а другим приходится проходить дальше вглубь салона. Оба эффекта уже были известны физикам ранее, однако новое исследование показало, что именно их совместное действие позволяет материалу значительно продлевать время охлаждения «горячих» электронов.

По мнению исследователей, сочетание необходимых электронных, фононных и химических свойств при интенсивном освещении материала создаёт условия для сверхдолгого охлаждения, которое потенциально можно использовать в устройствах. Если этот подход удастся применить в солнечных элементах, он поможет повысить эффективность преобразования солнечного света и выйти за давно установленный теоретический предел в 33 %. О деталях исследования, опубликованного в журнале ACS Energy Letters, сообщило издание TechRadar.

Представлен защищённый ноутбук Oukitel RG14-P с солнечной батареей в крышке

Oukitel представила на выставке IFA 2026 в Берлине ноутбук модели RG14-P, который отличают защита по стандарту IP69K и сменные солнечные батареи. Масса компьютера составляет около 3,7 кг.

Китайский производитель электроники Oukitel представил ноутбук RG14-P, который отличается не только исключительной прочностью, но и возможностью зарядки от солнечной батареи — она может генерировать до 15 Вт мощности, рассказали в компании. Этого достаточно, чтобы примерно за шесть часов зарядить аккумулятор ёмкостью 95 Вт·ч с 0 до 50 %. Аккумулятор состоит из встроенного блока ёмкостью 3000 мА·ч и съёмного на 5200 мА·ч, что позволяет быстро заменять элементы питания.

Ноутбук Oukitel RG14-P оснащён 14,1-дюймовым сенсорным экраном яркостью до 1000 кд/м², процессором Intel Core-i7 14-го поколения, веб-камерой, которую можно направить вперёд или назад, модулем NFC, сканером отпечатков пальцев и набором портов, в том числе HDMI и Ethernet. Некоторый дискомфорт вносит масса компьютера, которая составляет 3,7 кг. Модель Oukitel RG14-P имеет защиту по стандарту IP69K, то есть он полностью герметичен и защищён от попадания пыли и воды — он даже может выдержать очистку под водными струями. Цену и сроки начала продаж ноутбука компания Oukitel пока не уточнила.

Китайские автомобили получат солнечные крыши — прозрачная панель Fuyao выдаёт до 720 Вт

Попытки встроить солнечные панели в крышу автомобилей предпринимали не только разного рода стартапы, но и крупные автопроизводители. Такие панели, например, позволяли проветривать салон без расходования энергии бортового аккумулятора. Теперь китайский производитель автомобильных стёкол Fuyao предлагает встраивать солнечные элементы непосредственно в стеклянную крышу. Они способны вырабатывать до 150 Вт энергии с каждого квадратного метра площади.

 Источник изображения: Fuyao Group

Источник изображения: Fuyao Group

Если учесть, что многие автомобили на рынке того же Китая оснащены довольно крупными панорамными крышами, то при нахождении машины на солнцепёке вполне реально подпитывать тяговую батарею, хотя существенной прибавки к запасу хода это всё равно не обеспечит. Изделие Fuyao представляет собой полупрозрачную панорамную крышу со встроенными солнечными элементами, поэтому любоваться окружающими пейзажами из салона тоже можно, пусть и с некоторыми оговорками.

Напичканные современной электроникой автомобили довольно быстро расходуют заряд аккумулятора, даже когда просто стоят на месте. Телематические и охранные системы требуют питания, особенно если последние ведут видеосъёмку происходящего вокруг машины в отсутствие владельца. Компенсировать расход энергии такими потребителями как раз помогут солнечные панели на крыше, причём автомобилю для этого необязательно быть электромобилем или гибридом.

По слухам, Fuyao будет поставлять такие панели китайской компании BYD, которая предложит соответствующую опцию клиентам примерно за $1200. При этом пиковая мощность такой солнечной крыши достигнет 720 Вт. Поскольку Fuyao поставляет стёкла и для строительных проектов, подобная технология со временем может найти применение и в недвижимости.

Meteoric будет дронами разгонять облака над солнечными электростанциями

Стартап Meteoric, основанный двумя инженерами из Кембриджского университета, планирует использовать дроны для рассеивания облаков на малой и средней высоте вблизи солнечных электростанций, чтобы поддерживать оптимальные условия выработки электроэнергии.

 Источник изображения: Zoe Goodwin/unsplash.com

Источник изображения: Zoe Goodwin/unsplash.com

По словам генерального директора Meteoric Мете Карслиоглу (Mete Karslioglu), эти дроны будут механическим способом без применения химикатов изменять форму капель воды внутри облаков, скопившихся над солнечными электростанция, уменьшая их отражательную способность, благодаря чему будет увеличиваться количество солнечного света, попадающего на панели. Карслиоглу отметил, что скопление облаков на малой и средней высоте (1–5 км) сокращает количество поступающего на панели солнечного света на 73–82 %. «Мы компенсируем это без строительства новой инфраструктуры», — обещает Карслиоглу.

«Наша модель потери света в облаках показывает, что этот процесс может увеличить годовую выработку электроэнергии на существующих объектах на 10–30 % в основных регионах энергосистемы США, что составляет примерно $5000–$28 000/МВт, без строительства какой-либо новой инфраструктуры», — заявил глава Meteoric, добавив: «Наша конечная цель — снизить интенсивность сильных штормов и ураганов».

Пока неясно, как именно Meteoric собирается рассеивать облака. Компания утверждает, что разработанный ею рабочий прототип рассеял искусственное облако на 13 % в ходе испытаний в облачной камере.

Meteoric назвала дорогостоящими существующие способы рассеивания облаков с помощью химических реагентов или использования вертолётов для перемешивания насыщенного влагой воздуха в облаке с более сухим воздухом с целью испарения водяного пара. Эксплуатация летательных аппаратов обходится в $2 тыс. в час и более, а использование дронов — от $30 до $60 в час, что значительно снизит затраты на их услуги.

Другие компании тоже ищут способы повысить эффективность работы солнечных электростанции и снизить их зависимость от погодных условий. Например, компания Reflect Orbital предлагает запустить орбитальное зеркало для отражения солнечного света с целью продления светового дня на участках с солнечными электростанциями, а компания Meta✴✴ планирует собирать солнечную энергию с помощью спутников на геосинхронной орбите, чтобы затем направлять её на коллекторы на Земле.

CATL: до массового внедрения натриевых и твердотельных батарей в электромобили ещё несколько лет

Конкуренция на китайском электромобильном рынке заставляет его игроков то и дело привлекать покупателей заявлениями о близости момента начала поставок машин с тяговыми батареями нового поколения. Крупнейший производитель аккумуляторов в лице CATL предупреждает, что натриевые или твердотельные батареи получат массовое распространение лишь через три или пять лет, в лучшем случае.

 Источник изображения: CATL

Источник изображения: CATL

Выступая на отраслевом мероприятии, председатель совета директоров CATL Робин Цзэн (Robin Zeng) отметил, что в случае с твердотельными аккумуляторами этой марки можно говорить о достижении лишь четвёртого из девяти этапов подготовки к массовому производству. Прежде чем такие аккумуляторы получится выпускать в значимых количествах, необходимо преодолеть все девять этапов подготовки. Даже если опытные образцы демонстрируют стабильность характеристик в лабораторных условиях, подготовка к массовому производству батарей нового типа может потребовать нескольких лет и сопровождаться серьёзными технологическими вызовами.

Китайские власти при этом работают над созданием требований к составу тяговых батарей, которые не позволят производителям вводить потребителей в заблуждение относительно их принадлежности к твердотельному типу. Если батареи содержат от 5 до 20 % жидкого электролита, то они считаются гибридными по своему составу. Чтобы называться твердотельной на законных основаниях, тяговая батарея должна содержать не более 5 % жидкого электролита. Хорошая новость заключается в том, что существующие линии для выпуска литий-ионных аккумуляторов достаточно модифицировать на 10 % для организации производства гибридных батарей.

Главный научный руководитель CATL У Кай (Wu Kai) ожидает, что седьмой или восьмой этап подготовки к выпуску твердотельных батарей будет пройден по итогам 2027 года, и тогда компания приблизится к последнему — девятому. В следующем году CATL рассчитывает приступить к сертификации пилотных партий твердотельных тяговых батарей. Конкурирующая Dongfeng Motor свои передовые батареи с запасом хода 1000 км рассчитывает отправить в массовое производство к концу текущего года. Впрочем, они с высокой степенью вероятности будут относиться к гибридному типу.

Бывший сотрудник CATL У Цзуюй (Wu Zuyu), который сейчас возглавляет компанию Hithium Energy Storage, во время своего выступления на Мировом экономическом форуме в Даляне предупредил, что в случае с натрий-ионными батареями говорить о массовом производстве можно будет не ранее чем через пять лет. Такие батареи обладают более высокой эффективностью при работе на морозе, но сейчас для производителей представляет трудность обеспечение их длительного эксплуатационного ресурса. Хорошим показателем считаются 15 000 циклов заряда и разряда, для стационарного применения Hithium разрабатывает батареи с ресурсом 20 000 циклов. Данным типом аккумуляторов заинтересовалась и американская General Motors, но в контексте именно стационарных систем хранения электроэнергии для центров обработки данных. В отличие от мобильных вариантов, в стационарных версиях к аккумуляторам предъявляются более щадящие требования по плотности хранения энергии и массе.

Сама CATL в отношении перспектив экспансии натрий-ионных тяговых батарей довольно оптимистична. Она утверждает, что уже по итогам текущего года от 10 до 20 тысяч электромобилей будет оборудовано её батареями данного типа. По оценкам CATL и конкурирующей компании BYD, натрий-ионные тяговые батареи достигнут паритета с литий-ионными по себестоимости уже в следующем году, либо даже в конце текущего.

CATL запустит массовое производство натрий-ионных тяговых батарей в этом году

В конце прошлого года о намерениях начать массовый выпуск натрий-ионных батарей в 2026 году компания CATL говорила с некоторой неуверенностью, но теперь все препятствия на пути к реализации этого плана устранены, и она готова сдержать обещание. Попутно она работает над перспективной версией литий-воздушных батарей, которые будут значительно легче существующих литийионных.

 Источник изображения: CATL

Источник изображения: CATL

CATL собирается активно внедрять натрий-ионные батареи в пассажирском и коммерческом транспорте, на станциях экспресс-замены и в стационарных системах хранения электроэнергии. Преимуществом натрий-ионных аккумуляторов с точки зрения производителя являются более низкие затраты на сырьё и его лучшая доступность. Последний фактор начинает играть по-новому в условиях ближневосточного военного конфликта, который нарушает сложившиеся цепочки поставок.

По плотности хранения энергии натрий-ионные аккумуляторы первично будут уступать литийионным, но со временем этот разрыв будет сокращаться. Если сначала они будут применяться в недорогих электромобилях с небольшим запасом хода и стационарных системах хранения электроэнергии, то позже производители надеются создать машины с данным типом батарей, способные без подзарядки проезжать до 600 км.

CATL параллельно работает и над созданием литий-воздушных аккумуляторов, как поясняет CarNewsChina. Они подразумевают взаимодействие атмосферного воздуха с отрицательным электродом из лития в металлической форме. Воздух будет поступать на этапе разрядки батареи из окружающей среды, необходимость создания замкнутых ячеек с тяжёлым жидким электролитом отпадает, позволяя существенно снизить весь батареи. В результате электрохимической реакции внутри такой батареи формируется пероксид лития, теоретическая плотность хранения электроэнергии в такой установке значительно превосходит не только батареи с жидким электролитом, но и твердотельные. В случае отсутствия технических препятствий к массовому производству литий-воздушных батарей данный тип источников энергии может стать основным преемником традиционных литийионных аккумуляторов.

По итогам апреля CATL занимала 46,6 % китайского рынка тяговых аккумуляторов. Две трети её продукции относились к более доступным литий-железо-фосфатным батареям (LFP), треть приходилась на более дорогие и ёмкие NMC-батареи.

Tesla построит в Техасе огромный завод солнечных панелей — их будут использовать не только на Земле

В свете амбиций Илона Маска (Elon Musk) по выводу ЦОД на орбиту Земли и в условиях сохранения бума ИИ в экосфере планеты, производство солнечных панелей обретает важное значение. Tesla приступила к строительству крупного предприятия в Техасе, которое будет специализироваться на выпуске солнечных панелей.

 Источник изображения: Tesla

Источник изображения: Tesla

В качестве площадки для строительства избран участок земли в Хьюстоне, штат Техас, где у Tesla по соседству уже возводится предприятие, специализирующееся на изготовлении систем стационарного хранения электроэнергии Megapack. Такое соседство оправдано с учётом высокой взаимной зависимости данных видов продукции, ведь генерирующим электричество из солнечной энергии установкам требуются «буферные» аккумуляторы для его хранения.

В 2016 году Tesla поглотила компанию SolarCity, которая уже развивала в штате Нью-Йорк бизнес по производству солнечных панелей, но проект забуксовал после того, как выпуск солнечных панелей для нужд Tesla был поручен японской Panasonic. В 2020 году последняя отказалась от профильного бизнеса, но нью-йоркская площадка не использовалась Tesla для выпуска солнечных панелей вплоть до конца прошлого года. Предприятие способно ежегодно выпускать количество солнечных панелей, достаточное для выработки 300 МВт электроэнергии. Это очень мало в нынешних масштабах бизнеса Tesla, поэтому компания решилась построить ещё одно крупное предприятие в Техасе.

В январе этого года Илон Маск заявил, что Tesla и SpaceX готовы ежегодно выпускать на территории США количество солнечных панелей, достаточное для выработки 100 ГВт электроэнергии. В марте появилась информация, что Tesla ведёт переговоры с китайскими поставщиками оборудования для выпуска солнечных панелей, чтобы закупить его на сумму $2,9 млрд для будущего предприятия в Техасе. На этой площадке производство панелей будет вертикально интегрировано, и дело не ограничится их банальной сборкой из готовых привозных компонентов. Капитальные затраты на строительство предприятия превысят $250 млн. В Хьюстоне имеется порт, что позволяет быстро и экономично поставлять на предприятие необходимое оборудование и сырьё морским транспортом.

Немцы придумали маскировку солнечных панелей с минимальной потерей КПД — под мрамор, кирпич и черепицу

Известный факт, что классические солнечные панели нарушают городскую эстетику, что особенно режет глаз в исторических районах городов. Разработчики давно пытаются создать приемлемый способ маскировки панелей, чтобы использовать возобновляемую энергетику в условиях городской среды и при этом не выпячивать её на фоне архитектурных решений. Свой вариант для этого предложили учёные из Германии, позаимствовав идею у… бабочек.

 Источник изображения: Fraunhofer ISE

Источник изображения: Fraunhofer ISE

Крылья этих насекомых не имеют окраски и создают узоры в результате интерференции падающих на них лучей. Свет преломляется на наноразмерных чешуйках крыльев бабочек, создавая яркие и красочные узоры. Отсутствие красящего пигмента в составе покрытия солнечных панелей — это ключевое требование к нему, поскольку только так можно избежать значительной потери эффективности фотоэлектрических ячеек панели. Безусловно, красота требует жертв, но лучше этого избежать.

Предложенная исследователями Института систем солнечной энергетики Фраунгофера (Fraunhofer ISE) технология ShadeCut крадёт всего 5 % КПД панели, но может быть реализована на любой современной солнечной панели, превратив её в подобие черепицы, каменной или мраморной кладки. Сначала на панель напыляют рабочее вещество, а затем лазером или фрезой убирают его таким образом, чтобы оставить характерный рисунок, свойственный тому или иному строительному материалу, например, создав рисунок черепичной кладки, как на фотографии выше.

«Модули с ShadeCut могут выглядеть как каменная кладка или кровельная черепица и идеально вписываться по цвету», — поясняет доктор Мартин Хайнрих (Martin Heinrich), один из руководителей проекта. Это решение для тех случаев, где обычные чёрные панели выглядят чужеродно: для фасадов зданий, встроенных в крышу элементов, балконных ограждений и, что особенно ценно, для реконструкции исторических построек, где строгие архитектурные нормы часто ставят крест на использовании солнечной энергии.

Власти Китая планируют запретить поставки в США оборудования для производства солнечных панелей

До сих пор считалось, что основным рычагом внешнеполитического давления КНР на США является доступ к редкоземельным минералам, которые востребованы во многих отраслях американской промышленности. Тем не менее, этим возможности воздействия властей КНР на американских оппонентов не ограничиваются — вынашивается идея о запрете поставок в США оборудования для производства солнечных панелей.

 Источник изображения: Unsplash, Markus Spiske

Источник изображения: Unsplash, Markus Spiske

Агентство Reuters со ссылкой сразу на пять собственных источников сообщило, что китайские чиновники провели консультации с поставщиками оборудования, необходимого для производства солнечных панелей, на тему возможных экспортных ограничений на американском направлении поставок. Уточняется, что китайские компании примерно на 80 % контролируют рынок компонентов для солнечных панелей: в этой стране сосредоточены 10 крупнейших производителей профильного оборудования. По сути, власти Китая при желании могут сильно ограничить поставки такого оборудования в США, даже если американские компании пожелают наладить самостоятельный выпуск панелей для нужд национальной промышленности и инфраструктуры ИИ. В особенности это будет болезненным ударом по амбициям той же SpaceX в части развёртывания центров обработки данных в космосе, поскольку солнечные панели являются единственным разумным источником энергоснабжения для подобной инфраструктуры.

Китайским производителям, в свою очередь, хотелось бы сохранить экспортные рынки сбыта, поскольку внутренний рынок Китая перенасыщен. Американские гиганты типа Google и Amazon (AWS) также стремятся развивать наземную вычислительную инфраструктуру, для которой тоже нужны большие объёмы солнечных панелей. Если американские заказчики простимулируют локализацию производства солнечных панелей в США, это будет невыгодно китайским поставщикам панелей, но производители профильного оборудования смогут заработать. Если власти КНР введут ограничения на экспорт собственно оборудования, они тем самым попытаются не только сохранить зависимость США от готовых китайских панелей, но и в какой-то мере навредить бизнесу поставщиков оборудования для их производства.

Ранее уже сообщалось, что Илон Маск (Elon Musk) пытается раздобыть в Китае не только оборудование для организации массового производства солнечных панелей в США, но и профильных специалистов. Tesla давно продвигает идею генерации электроэнергии из солнечного света и к 2028 году рассчитывает разместить в США около 100 ГВт генерирующих мощностей. Для китайских поставщиков готовых панелей угроза конкуренции со стороны Tesla достаточно неприятна. В следующем месяце Си Цзиньпин (Xi Jinping) и Дональд Трамп (Donald Trump) должны встретится в Пекине, и козырь с поставками оборудования для выпуска солнечных панелей может быть разыгран китайской стороной в ходе переговоров с США. Утверждается, что профилактические беседы с руководством крупных производителей оборудования для выпуска солнечных панелей в Китае местные чиновники начали проводить после попыток Tesla договориться с ними о крупных закупках. Какие ещё страны могут быть затронуты предполагаемыми экспортными ограничениями с китайской стороны, не уточняется.

Власти КНР уже пытались ввести экспортные ограничения в этой сфере в прошлом году, но отложили их внедрение до ноября текущего года. Китайские компании сейчас располагают технологиями производства наиболее эффективных солнечных панелей, которые способны лучше превращать в электроэнергию солнечный свет.

В следующем году натриевые аккумуляторы начнут активнее применяться в автомобильной промышленности

Цена и способность массово выпускать тяговые аккумуляторы во многом определяют распространение тех или иных их видов на рынке, но уже не первое десятилетие доминировать в этой сфере продолжают литийионные ячейки. Представители китайской HiNa Battery Technology уверены, что в ближайшие пару лет натриевые аккумуляторы поравняются в цене с литиевыми, и прочие факторы начнут способствовать их более активному распространению.

 Источник изображения: HiNa Battery Technology

Источник изображения: HiNa Battery Technology

Как считает этот представитель отрасли, пока натриевые аккумуляторы до двух раз дороже литиевых, но первые стремительно дешевеют, а вторые демонстрирую склонность к подорожанию. Если такие тенденции сохранятся, то уже в 2027 году будет достигнут паритет стоимости, а в 2028 году использовать натриевые батареи станет даже выгоднее литийионных. После 2028 года, по мнению руководства HiNa Battery, стоимость натриевых батарей опустится до $0,044 за Вт·ч ёмкости, а плотность хранения заряда превысит 180 Вт·ч/кг. При этом объёмы производства выйдут на масштаб в несколько сотен ГВт·ч, и в совокупности всё это обеспечит прогресс в популярности данного типа батарей. По крайней мере, в сегменте систем стационарного хранения электроэнергии и грузового транспорта эти аккумуляторы начнут применяться всё чаще.

HiNa отмечает, что уже сейчас её натриевые аккумуляторы при испытаниях на грузовом транспорте показывают снижение удельных энергозатрат на 15 % в соотношении на 1 км пути, а в сочетании со способностью переносить более глубокий разряд они обеспечивают увеличение запаса хода на 20 %. Кроме того, такие батареи способны сохранять высокую эффективность в диапазоне температур от минус 40 до плюс 60 градусов Цельсия, и даже при 20 градусах мороза они сохраняют более 90 % своей изначальной ёмкости. Для использования на коммерческом транспорте важно и то, что батареи данного типа способны без проблем выдерживать свыше 8000 циклов скоростной зарядки. BYD разработала аналогичные аккумуляторы, рассчитанные на 10 000 циклов зарядки. В ближайшие два года могут сложиться благоприятные условия для массового использования натриевых аккумуляторов в отдельных сегментах рынка.

В Нидерландах создали первую в мире «солнечную» черепицу с гибкой плёнкой из перовскита и эффективностью 12,4 %

В Нидерландах разработана первая в мире солнечная черепица с использованием тонких плёнок перовскита. У нового элемента сравнительно невысокая эффективность, зато благодаря ему черепичная крыша будет выглядеть как обычная крыша, а не как набор установленных под углом солнечных панелей. «Солнечная» черепица готова к массовому производству и вполне может стать неотъемлемым элементом городской архитектуры, сочетая выработку электричества и эстетику зданий.

 Источник изображения: TNO

Источник изображения: TNO

Размещение солнечных панелей на крышах возможно далеко не везде, поскольку особенно старые здания не рассчитаны на такую дополнительную нагрузку. Установка солнечных панелей на земле требует свободных пространств, что тоже является проблемой, особенно в густонаселённой Европе. Солнечные элементы в виде обычной черепицы с аналогичным способом монтажа решают эти проблемы, позволяя получать возобновляемую энергию в городских условиях, не внося хаос в архитектуру и в уже сложившуюся застройку.

Разработка модуля в составе композитной черепицы осуществлена исследователями нидерландской организации TNO (Netherlands Organisation for Applied Scientific Research) в сотрудничестве с компанией ASAT B.V. Технически черепица работает на гибких солнечных элементах из перовскита, нанесённых на фольгу, которая затем крепится к изогнутой композитной основе. Материалы и процессы адаптированы для крупномасштабного производства рулонным методом, что является наиболее экономически выгодным способом.

Эффективность отдельных модулей достигает 13,8 %, а после монтажа на изогнутой черепице сохраняется на уровне 12,4 %. Изгиб поверхности оказывает лишь незначительное влияние на производительность. Разработка прошла путь от лабораторных тестовых ячеек до гибких модулей размером 10 × 10 см и, наконец, до готовой функциональной солнечной кровельной черепицы.

По сравнению с традиционными кремниевыми солнечными панелями новая черепица обладает ключевыми преимуществами: она полностью интегрируется в кровлю, сохраняя внешний вид здания и не требуя дополнительного пространства на земле. Это снижает нагрузку на инфраструктуру, не влияет на ландшафт и упрощает монтаж, а также открывает возможности для массового применения в жилом и коммерческом строительстве. Экологический эффект заключается в увеличении производства «зелёной» энергии непосредственно в городской застройке, а готовность технологии к промышленному масштабированию делает её экономически перспективной.

В настоящее время прототип успешно протестирован, а измерения подтвердили заявленную эффективность. Для коммерциализации TNO 11 марта учредила дочернюю компанию Perovion Technologies. В будущем планируется повысить срок службы, надёжность и масштабируемость технологии. Как подчеркнули разработчики, такая солнечная черепица — следующий этап энергетического перехода, который сделает солнечную энергию более доступной, дешёвой и массовой, заложив основу для энергетической безопасности в Европе.

Первым в мире наручным часам на солнечных батареях исполнилось 50 лет

Компания Citizen отметила полувековой юбилей своих первых аналоговых наручных часов на солнечной энергии, в честь которых выпустила новую лимитированную серию хронометров Eco-Drive Photon. Тогда в начале 70-х в производство пошли кварцевые часы, батареи которых оставляли желать лучшего. Солнечные элементы в часах сгладили этот недостаток, начало чему положили часы Citizen Crysotron Solar Cell, выпущенные в 1976 году.

 Источник изображений: Citizen

Источник изображений: Citizen

На циферблате часов Citizen Crysotron Solar Cell были расположены восемь миниатюрных солнечных батарей. Для заряда встроенного в хронометр аккумулятора из оксида серебра часам требовалось много времени проводить на свету. Только десять лет спустя компания смогла создать часы, которые обеспечивали 200 часов непрерывной работы кварцевых часов на солнечных батареях.

 «Квантовые» часы Eco-Drive Photon, выпущенные в честь юбиляра

«Квантовые» часы Eco-Drive Photon, выпущенные в честь юбиляра

Современные профессиональные кварцевые часы для занятий дайвингом, например, могут до полутора лет работать на одной батарейке с погрешностью в несколько секунд в месяц. Но тогда возможность подзарядить аккумулятор солнечным светом казалась фантастикой. Развитие аккумуляторных технологий позволило отойти от столь экзотического варианта пополнения заряда батарей, что не исключает того факта, что модель Citizen Crysotron Solar Cell 1976 года, по сути, была прообразом современных смарт-часов.

В честь юбилея необычных часов компания Citizen выпустила серию наручных часов Eco-Drive Photon. Новые хронометры отдают дань уважения революционным технологическим решениям, а также физике света и его парадоксальной природе, что соответствует моменту. Циферблат Eco-Drive Photon состоит из двух металлических пластин с прорезями, похожими на рябь, покрытых цветной плёнкой с определённой текстурой. В результате получается трёхмерный эффект, когда игра света в прорезях создаёт меняющиеся оттенки. Это имитирует знаменитый двухщелевой опыт, доказывающий двойственную природу света (фотонов) — его волновую и корпускулярную сущность, а по сути — квантовую природу света, что весьма модно, сильно и в духе времени.

Tesla нацелилась на 100 ГВт солнечной энергии — с китайской помощью

Бизнес Tesla по производству солнечных панелей исторически оставался в тени электромобильного, но в условиях бума искусственного интеллекта и наличия у владеющего компанией Илона Маска (Elon Musk) соответствующих амбиций собственных возможностей производителя перестаёт хватать. Tesla собирается обратиться за помощью к китайским поставщикам.

 Источник изображения: Tesla

Источник изображения: Tesla

Об этом сообщило агентство Reuters со ссылкой на собственные источники. По их данным, Tesla намеревается потратить до $2,9 млрд на закупку солнечных панелей у китайских поставщиков, а также оборудования для их производства. Это поможет Маску ввести в строй до 100 ГВт генерирующих мощностей в области солнечной энергетики на территории США к концу 2028 года. Миллиардер в январе этого года заявил, что солнечная энергетика сможет покрыть все потребности американской экономики в электроэнергии, даже с учётом стремительно увеличивающегося количества крупных вычислительных центров.

Скорее всего, как отмечает Reuters, основным кандидатом на поставку специализированного оборудования для Tesla является китайская Suzhou Maxwell Technologies, поскольку она является мировым лидером в этой сфере. Данная компания уже согласовывает с китайскими властями возможность экспорта соответствующей продукции в США. Есть и альтернативные китайские поставщики: Shenzhen S.C. New Energy и Laplace Renewable Energy Technology. Без одобрения китайских властей партию оборудования на сумму $2,9 млрд поставить в США не удастся, как отмечают эксперты. По условиям контракта, необходимое Tesla количество оборудования для выпуска солнечных панелей должно быть поставлено в Техас к этой осени. Основная часть солнечных панелей, необходимых Маску, будет использоваться для нужд Tesla, но остальной объём пригодится и для организации питания телекоммуникационных спутников SpaceX (Starlink).

Китайским компаниям по выпуску солнечных панелей крупный заказ со стороны американского покупателя весьма выгоден, поскольку на внутреннем рынке КНР наблюдается определённое перенасыщение. Ещё при Байдене власти США пытались обложить импорт солнечных панелей из Азии высокими таможенными пошлинами, но после была введена отсрочка на их применение, которую продлил Трамп во время своего второго президентского срока. При этом Трамп лишил проекты в области альтернативной энергетики правительственного субсидирования, поскольку счёл их затратными и не обеспечивающими достаточной стабильности в электроснабжении.

По состоянию на 2024 год, США располагали 1300 ГВт генерирующих энергию мощностей, при этом на солнечный свет в качестве источника энергии из них полагалось чуть более 10 %. Получается, что Илон Маск намерен увеличить объёмы генерируемой за счёт солнечного света электроэнергии в США более чем на 70 % от этого уровня за ближайшие два с небольшим года. По мнению экспертов, сделать это будет не так просто, но Маск известен своими способностями раздавать амбициозные обещания.

Лень британских учёных обернулась открытием лучших в мире натрий-ионных аккумуляторов

Исследователи из Университета Суррея (Англия) совершили неожиданное открытие в области натрий-ионных аккумуляторов. Традиционно при производстве катода на основе натрий-ванадиевого гидрата (NVOH) материал обезвоживали путём нагрева, считая, что присутствие воды ухудшает характеристики. Однако учёные решили оставить воду внутри материала — и это привело к почти двукратному увеличению ёмкости хранения энергии по сравнению с обезвоженной версией.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews

Результаты исследования опубликованы в свежем выпуске Journal of Materials Chemistry A и открывают новые перспективы для дешёвых и безопасных альтернатив литийионным батареям, которые, как всем известно, небезопасны в эксплуатации и вредны при утилизации.

Ключевой эффект увеличения ёмкости достигается за счёт того, что молекулы воды раздвигают слои материала, создавая больше пространства для перемещения ионов натрия. Это позволяет катоду принимать и отдавать значительно больше ионов натрия при зарядке и разрядке. Тестовые элементы с таким катодом продемонстрировали отличную стабильность — они выдержали более 400 циклов зарядки без существенной потери характеристик. Кроме того, материал показал высокую скорость зарядки и впечатляющую удельную ёмкость, что делает его одним из лучших катодных материалов для натрий-ионных систем на сегодняшний день.

Главные преимущества такой технологии — низкая стоимость и высокая безопасность на всех этапах, от производства до утилизации. Натрий чрезвычайно распространён в природе, его добыча относительно проста и не создаёт проблем в цепочках поставок, в отличие от того же лития. Натрий-ионные аккумуляторы менее склонны к перегреву и возгоранию, а использование воды в структуре катода дополнительно повышает безопасность. По сравнению с литийионными батареями, которые обладают более высокой плотностью энергии, но страдают от проблем с пожароопасностью и экологически вредной добычей, натриевые батареи с водосодержащим катодом предлагают более «зелёный» и доступный вариант для повсеместного применения.

Перспективы открытия выходят далеко за рамки обычного хранения энергии. Материал NVOH эффективно работает даже в солёной воде, демонстрируя отличные результаты в процессах опреснения — он способен удалять соль из воды не хуже, а иногда и лучше других электродов. В будущем это может привести к созданию систем, где аккумуляторы на основе морской воды будут одновременно накапливать энергию и производить пресную воду. По словам разработчиков, такое сочетание функций открывает по-настоящему захватывающие возможности для устойчивой энергетики и водоснабжения.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Обзор десктопной версии «Яндекс Документов»: кто на новенького? 2 ч.
AMD наделит поддержкой FSR 4 чипы для игровых ноутбуков и портативных приставок до конца 2026 года 2 ч.
ИИ добрался до доменов верхнего уровня — OpenAI и Meta устроили охоту за доменами .agent, .agi и другими зонами 2 ч.
Nvidia RTX Spark выйдет с поддержкой сотен игр — но Call of Duty придётся ждать до 2027 года 3 ч.
Моддер портировал P.T. на ПК с поддержкой трассировки лучей и другими улучшениями — проект оценил сам Кодзима 3 ч.
Шедевр, но не для всех: критики вынесли вердикт грандиозной головоломке Order of the Sinking Star от создателя Braid и The Witness 5 ч.
Google, США и Цукерберг вложат $1,8 млрд в «виртуальную клетку» — ИИ поможет искать лекарства от болезней 6 ч.
«Не соответствует обещаниям»: версия ChatGPT для подростков провалила проверку безопасности 6 ч.
Новая утечка показала, как выглядел геймплей научно-фантастического шутера Perfect Dark до отмены 7 ч.
Google открыла для всех детектор ИИ-контента — он ищет невидимые водяные знаки Google, OpenAI и Nvidia 7 ч.