Лауреат Международной энергетической премии «Глобальная энергия» 2017 г. профессор Швейцарского федерального технологического института в Лозанне Михаэль Гретцель рассказал о своих разработках, которые предлагают простые и эффективные решения для выработки электроэнергии и увеличивают мировое производство солнечных панелей.
По оценкам экспертов, в последние три года в общем объеме производства электроэнергии растет доля возобновляемых источников, отмечается в материалах Ассоциации по развитию международных исследований и проектов в области энергетики «Глобальная энергия». Сегодня лучшие ученые мира работают над тем, чтобы найти новые эффективные способы преобразования энергии солнца в электроэнергию. Существенный вклад в развитие этого направления внес лауреат премии «Глобальная энергия» 2017 г. – профессор Швейцарского федерального технологического института в Лозанне, всемирно известный ученый Михаэль Гретцель. Он по праву считается одним из лидеров в области развития солнечной энергетики. Разработанные им солнечные элементы, названные в его честь, являются единственными в мире фотоэлектрическими устройствами, которые успешно имитируют процесс фотосинтеза растений и работают на органическом красителе.
Одно из главных преимуществ разработки Михаэля Гретцеля – эффективность накопления энергии вне зависимости от угла падения солнца. Такие панели могут питаться даже от преломленного или отраженного света. Под яркими солнечными лучами элементы Гретцеля работают с эффективностью в 15 %, а при рассеянном свете (в облачную погоду или в помещении) этот показатель достигает 28,9 %. Таким образом, они способны работать на различных диапазонах частот светового потока, вплоть до инфракрасного. Еще одно преимущество разработки – простота устройства и производство из недорогих материалов. Сегодня эти солнечные элементы представляют выгодную альтернативу лидеру рынка – более дорогим и сложным технологиям кремниевых батарей.
Батареи на основе ячеек Гретцеля более удобны и с потребительской точки зрения, чем кремниевые фотоэлементы. Их можно делать гибкими и выполнять в различных цветовых решениях, что расширяет возможности их использования при возведении объектов гражданского и промышленного строительства. Батареи могут быть интегрированы в фасады, окна и другие конструктивные элементы зданий для выработки электроэнергии. При встраивании в оконные стекла с их помощью можно достигнуть двойного эффекта: охлаждение помещений и попутная электрогенерация. К примеру, такие панели установлены на фасаде нового швейцарского конференц-центра Swiss High Tech в Лозанне. Другой пример использования – шумовой барьер, построенный на автостраде между швейцарскими городами Берном и Цюрихом, который не только защищает от шума, но и вырабатывает электроэнергию.
Солнечные элементы Михаэля Гретцеля сегодня используются и в качестве портативного источника энергии для зарядки электронных устройств. В частности, в Великобритании разработали «солнечный рюкзак», в который встроена гибкая панель солнечных элементов. Она непрерывно собирает внешний свет и накапливает энергию в электрическом аккумуляторе для последующего снабжения энергией мобильных телефонов, GPS, iPod или других электронных устройств.
По оценкам экспертов, сейчас солнечные панели Гретцеля производятся десятками тысяч квадратных метров, но уже в ближайшие несколько лет этот показатель увеличится до миллионов квадратных метров. Таким образом вырабатываться будут гигаватты электроэнергии. Согласно прогнозу всемирно известного немецкого института солнечных энергетических систем им. Фраунгофера (ISE), к 2030 г. ежегодно таким образом будет производиться не менее 20 ГВт электроэнергии.
Как подчеркнул в ходе своего выступления перед журналистами Михаэль Гретцель, вручение премии «Глобальная энергия», которая финансируется крупнейшими российскими энергетическими компаниями – ПАО «Газпром», ОАО «Сургутнефтегаз» и ПАО «ФСК ЕЭС» – усилит внедрение в масштабах всего мира коммерческого развертывания инновационной технологии, появившейся в результате его исследований.
Напомним, что 2 июня в рамках Петербургского международного экономического форума состоится торжественная церемония Международной энергетической премии «Глобальная энергия».