«Звездная батарея» – энергетика сегодняшнего дня
Источник: http://www.naukograd-dubna.ru/51/1/287/
В год 50-летия Объединенного института ядерных исследований в Дубне ученые Научного центра прикладных исследований (НЦеПИ) ОИЯИ подготовили презентацию - демонстрацию «Звездной батареи», а также технологий и устройств, не имеющих аналогов в мире. Их внедрение, по мнению разработчиков, может привести к научно-технической революции.
«Звездная батарея», созданная на основе нового вещества – гетероэлектрика, открытого учеными НЦеПИ, состоит из гетероэлектрического фотоэлемента с высокой эффективностью работы в видимом и инфракрасном спектре и гетероэлектрического конденсатора огромной емкости в малом объеме. (Гетероэлектрик – гетерогенная субстанция, состоящая из носителя и активного начала – наночастиц вещества, отличного от вещества носителя, при этом размеры наночастиц и расстояние между ними меньше длины волны воздействующего электромагнитного поля.)
Гетероэлектрик, защищенный «зонтиковым» патентом РФ N2249277, охватывающим 24 направления науки и техники, позволяет осуществлять управление магнитным полем и его преобразование с целью создания приборов и устройств с прогнозируемыми оптическими, электрическими и магнитными свойствами.
На способы и устройства с использованием гетероэлектрика специалистами НЦеПИ получены следующие патенты, не имеющие аналогов в мире:
- Наноусилитель электрического излучения (N 2266596);
- Электрический конденсатор и ненавесные элементы интегральных схем (N2266585);
- Зеркало (2265870);
- Способ генерации когерентного электромагнитного излучения и дипольный нанолазер на его основе (N2249278);
- Оптическое стекло (N2209785);
- Фотокатод (N2216815);
- Гетерогенный фотоэлемент (N 2217845);
- Фотоэлемент (N2222846).
В настоящее время слабое применение солнечной энергетики обусловлено следующими ее недостатками:
- низкая эффективность преобразования света в электрический ток (не более 20%);
- отсутствие возможности получения электроэнергии ночью, при облачности и с малым количеством солнечных дней в году;
- отсутствие высокоэффективных и экологически безопасных источников накопления энергии (в настоящее время используются аккумуляторы).
- эффективность преобразования видимого спектра cоставляет -54%, что значительно превышает существующие мировые показатели, а эффективность преобразования инфракрасного спектра – 31% , что даже выше, чем у современных солнечных батарей.
- фототок гетероэлектрического фотоэлемента (ГЭФ) в 4 раза выше, чем у современных солнечных батарей.
При этом ГЭФ имеет массу полупроводникового вещества на ватт энергии в 1000 раз меньше, чем у фотоэлементов современных солнечных батарей. Полученные расчеты указывают на то, что себестоимость гетероэлектрического фотоэлемента звездной батареи будет ниже себестоимости фотоэлемента современной солнечной батареи.
