Солнечные панели нового поколения: эффективность панелей растёт на жаре при нагревании

09 вересня 2025 р. 10:22

09 вересня 2025 р. 10:22

Мета-описание: Учёные из Университета Лафборо создали солнечные панели, которые работают эффективнее при нагревании. Новая технология PEC повышает эффективность и снижает стоимость возобновляемой энергетики.

Традиционная солнечная энергетика давно страдает от одной проблемы — перегрева панелей. С ростом температуры их эффективность снижается, что особенно критично для регионов с жарким климатом. Но новое исследование британских учёных полностью меняет правила игры. Оказывается, существуют системы, которым жара не только не вредит, но и помогает работать лучше. Речь идёт о фотоэлектрохимических проточных ячейках (PEC), которые используют тепло для ускорения внутренних реакций и накопления энергии.

Технология фотоэлектрохимических ячеек

PEC-ячейки представляют собой инновационную установку, в которой солнечная энергия преобразуется не только в электричество, но и в химическую энергию, аккумулируемую в жидком электролите. В отличие от классических кремниевых панелей, эта система работает с двойным эффектом: улавливает свет и использует тепло для усиления электрохимических процессов.

Учёные из Университета Лафборо установили, что оптимальная рабочая температура таких ячеек составляет около 45°C. В этот момент ионы внутри электролита начинают двигаться быстрее, ускоряя реакции и повышая общий КПД системы.

Преимущества перед традиционными солнечными панелями

Классические солнечные панели теряют до 20% эффективности при нагреве выше +30°C. Именно поэтому инженеры вынуждены применять дорогостоящие системы охлаждения. В случае PEC-ячеек ситуация противоположная: рост температуры приводит к росту эффективности. Это значит, что:

• отпадает необходимость в вентиляторах, жидкостных радиаторах и других системах отвода тепла;
• уменьшаются затраты на установку и обслуживание;
• снижается себестоимость солнечной энергии;
• повышается срок службы систем за счёт упрощённой конструкции.

Таким образом, фотоэлектрохимические панели могут стать выгодным решением для стран с жарким климатом, где традиционные солнечные установки быстро теряют производительность.

Принцип работы новой технологии

В PEC-ячейке солнечный свет возбуждает электроны, которые запускают электрохимические реакции в жидком электролите. Тепло, которое обычно разрушает работу обычных панелей, здесь усиливает процесс, ускоряя движение ионов. По сути, система объединяет свойства солнечной панели и аккумулятора, превращая её в компактный гибрид «генератор + накопитель».

Сравнение с существующими решениями

Современные солнечные фермы требуют либо воздушного охлаждения, либо дорогих жидкостных систем. Их КПД в жаркую погоду падает, а затраты на инфраструктуру увеличиваются. В отличие от них, PEC-ячейки демонстрируют рост производительности в условиях, где обычные панели становятся убыточными.

По своим характеристикам новая технология ближе к концепции интегрированных решений «солнце + хранение энергии», которая сегодня считается ключевой для стабильных возобновляемых источников. Если классические панели вырабатывают электричество и подают его в сеть или на батареи, PEC-ячейки сразу же запасают энергию внутри себя, снижая потери и повышая надёжность.

Перспективы внедрения

Когда технология получит широкое распространение, это поможет существенно изменить рынок солнечной энергетики. В частности:

• стоимость солнечных установок снизится за счёт отказа от систем охлаждения;
• появится возможность эффективного внедрения в пустынных и жарких регионах;
• возобновляемая энергетика станет более стабильной за счёт встроенного накопления энергии;
• возможно создание автономных мини-станций для бытового и промышленного использования.

По оценкам аналитиков, именно комбинация солнечных панелей и накопителей энергии является будущим энергетики. Новое открытие британских учёных делает этот переход более реальным и доступным.

Війна