Солнечные панели позволяют получить экологически чистую электроэнергию. В условиях, когда на них падает мало лучей или они чем-то загрязнены, их коэффициент полезного действия резко снижается. Ученые из Калифорнийского университета смогли разработать устройство, благодаря которому солнечные батареи способны накапливать некоторое количество энергии, даже будучи покрытыми снегом.
Снежная энергия
Получение электричества непосредственно от солнечных лучей является одним из наиболее перспективных направлений в энергетике. На сегодняшний день во всем мире так получают около 5% всего электричества. Невысокий показатель обусловлен также и относительно низким КПД солнечных панелей. Они практически не вырабатывают энергии в плохую погоду или будучи загрязненными.
Ученые из Калифорнийского университета частично решили одну из этих проблем. Они создали специальное покрытие для таких панелей, способное получать некоторое количество энергии прямо из снега. Это позволит эффективно использовать солнечные батареи в северных регионах. Разработку назвали трибоэлектрическим наногенератором на основе снега.
Принцип действия
Как следует из названия, разработка функционирует на основе трибоэлектрического эффекта. Это говорит о том, что она способна извлекать электроэнергию в результате трения одной поверхности о другую. Ранее похожие технологии использовались при попытках создать мини-генераторы, которые могут извлекать электроэнергию от прикосновений к сенсорному монитору и от ходьбы человека по полу.
Работа трибоэлектрического наногенератора основана на том, что снег является положительно заряженным веществом. На солнечную панель наносится силиконовое покрытие, имеющее отрицательный заряд. В результате из-за разности зарядов трение о поверхность усиливается и она электризуется.
Сфера применения
Как отмечают сами разработчики, трибоэлектрические наногенераторы могут быть использованы, прежде всего, в удаленных регионах планеты в качестве дополнительного источника энергии для метеорологических зондов и датчиков. Такая ограниченная сфера применения обусловлено тем, что на сегодняшний день подобная технология позволяет вырабатывать достаточно небольшое количество электроэнергии. На сегодняшний день мощность солнечных батарей, на которые наносится специальное силиконовое покрытие составляет около 0,2 МВт на м2 (в условиях сплошного покрытия снегом).
По мере совершенствования данной технологии, сфера ее использования будет заметно расширяться вплоть до применения при производстве всех солнечных панелей и даже зимней обуви.
