Солнечные батареи: технология и экономика

Японское искусство складывания из бумаги, оригами, помогло найти новый способ компактизации солнечных батарей для космических аппаратов. Подробности приводит университет Бригама Янга, сотрудники и аспиранты которого работали вместе с представителями NASA и экспертом по оригами Робертом Лангом.

В рамках этого совместного проекта исследователи нашли способ свернуть солнечную батарею так, чтобы она сократила свою площадь в десять раз и при этом занимала минимальный объем. Большинство современных космических аппаратов запускается в космос со сложенными солнечными батареями и такие батареи обычно складывают гармошкой: этот метод, как подчеркивается в сообщении, далеко не оптимален. Если большинство современных аппаратов складывают солнечные батареи в несколько раз, то новый метод дает возможность уменьшить занимаемую площадь почти вдесятеро.

Инженеры работали с жесткими солнечными батареями, которые нельзя свернуть в рулон, а можно только разделить на некоторое число сегментов, соединенных гибкими бесшарнирными перемычками. Найденная схема позволяет свернуть круглую батарею диаметром 25 метров в круглый же пакет диаметром 2,7 метра. Исследователи хотят со временем разработать складную батарею мощностью 250 киловатт, что значительно превосходит мощность установленных на МКС элементов.
Инженеры NASA проверяют «крылья» «Юноны»
Инженеры NASA проверяют «крылья» «Юноны»
Фото: NASA
Отправленный к Юпитеру автоматический зонд «Юнона» стал первым аппаратом, который работает на таком удалении от Солнца только за счет энергии от солнечных батарей. Для того, чтобы снять с них требуемую мощность при тусклом освещении конструкторы довели суммарную площадь поверхности до 60 квадратных метров.
1/5

Кроме применения в космосе, оригами может пригодится, как утверждают в университете Бригама Янга, для создания разворачиваемых на месте стихийных бедствий временных построек и даже для производства медицинских устройств, которые должны разворачиваться внутри человеческого тела. Специалистам по нанотехнологиям хорошо известен другой метод, ДНК-оригами: нить ДНК можно сложить так, что она сформирует плоский лист и затем эти листы можно сворачивать в разные фигуры. ДНК-оригами предлагается использовать при создании нанороботов.

Тут уже было про перовскит?

Вспомнил, что слышал о довольно порнографической попытке повышения КПД кремниевых СБ: поскольку считается, что кремний плоховато ловит голубые кванты (прозрачный что ли, слишком?), хотя энергии их и хватило бы на одну электрон-дырочную пару - возникли идеи взять и "посолить" фотоэлемент фотолюминофором, который переделывал бы голубые кванты в красные, а их уже кремний кушает хорошо. Вроде КПД таки растёт, но несильно, буквально на процент. Ну типа от 12% до 13%. И еще поговаривают, что он еще чуток подрастает (на 0,5-1%), если к люминофору добавлять нанотрубки - хз почему, но скорее всего, просто улучшается токоотвод с самого фотоэлемента. Как более качественное проводящее покрытие применить.

в принципе наверно можно сделать слойку-гибрид из кремния(ИК)
и прозрачных фотоэлементов на двуокиси титана(видимый+УФ) типа:
" .... Нельзя не отметить, что важным конкурентным преимуществом новых солнечных элементов на базе наногранул диоксида титана является высокий коэффициент светопропускания ...."