Доцент кафедры материаловедения и инженерии в Университете науки и технологий им. Короля Абдаллы (KAUST) в Тувале, Саудовская Аравия, Дерье Баран, рассказала о основных тенденциях в солнечной энергетике.

Работа Баран раздвигает границы в секторе солнечной энергии, включая изобретение солнечных панелей, напечатанных на струйной печати и создание двустороннего тандемного солнечного элемента. Она была признана MIT Technology Review новатором 2020 года в возрасте до 35 лет.

Новые материалы расширят границы возможностей солнечных панелей

• В течение многих лет кремний был доминирующим материалом для солнечных панелей, составляя более 95% рынка. Но новые материалы, органика,  перовскиты и интегрированные фотоэлектрические элементы, сочетающие в себе различные материалы, открывают новые горизонты с точки зрения эффективности. Например, двусторонние солнечные элементы, сочетающие в себе лучшие технологии перовскита и кремния, могут собирать свет, отраженный и рассеянный от земли.
• Новые материалы расширят границы и позволят развивать новые области, в которых нельзя использовать кремний. Органические фотоэлектрические элементы позволят солнечным панелям перемещаться с крыш в другие части здания, такие как навесные стены, черепица (например, у Tesla), световые люки, фасады и перила.
• Передовые разработки также будут способствовать дальнейшему развитию аккумуляторной отрасли.

Контролируемая сельскохозяйственная среда

• Мы увидим, как фермеры используют солнечные технологии для таких вещей, как теплицы с отрицательной энергией. Это станет возможным за счет повышения эффективности, а также за счет новых материалов, таких как  самоохлаждающиеся теплицы, работающие от солнечной энергии.
• Другой пример - устойчивое сельское хозяйство в пустыне, где технологии используются для охлаждения. Концепция агроэнергетики, когда земля используется совместно для производства продуктов питания и энергии с помощью солнечной энергии, станет более распространенной.

Устройства Интернета вещей изменят масштаб солнечной энергии

• Улучшение подключения к Интернету через LTE / 5G и развитие Интернета вещей позволит создавать небольшие и гибкие солнечные устройства, которые могут питать повседневную электронику, создавать автономную электронику и даже интегрироваться в диагностику.

Фотокатализ

• Фотокатализ - это процесс разделения воды на водород и кислород, эффективный метод преобразования солнечной энергии или солнечного света в чистое и возобновляемое водородное топливо. Развитие солнечных технологий будет способствовать каталитическим реакциям, необходимым для расщепления воды, а «зеленый водород» будет иметь решающее значение для борьбы с изменением климата, например для разработки углеродно-нейтрального топлива.

Солнечные зарядные станции для электромобилей

• Поскольку распространение электромобилей продолжает расти, инфраструктура зарядки должна будет расти вместе с этим процессом. Зарядные станции на солнечной энергии воспользуются преимуществами усовершенствованных аккумуляторных технологий и помогут заправлять электромобили, не перегружая сеть.