В Греции построили автономную солнечную ферму

Прочитано: 634 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Loading ... Loading ...


Было обнаружено, что перовскиты, минеральные материалы, состоящие из титаната кальция, ценны для изготовления высокоэффективных солнечных элементов. В то время как группы ученых и инженеров по всему миру разрабатывали и тестировали перовскитные солнечные элементы в лабораторных условиях, крупномасштабных испытаний этих элементов на открытом воздухе все еще не проводилось.

Исследователи из Римского университета Тор Вергата, Греческого средиземноморского университета на Крите, BeDimensional SpA, Great Cell, Итальянского технологического института (IIT) и Сиенского университета недавно изготовили перовскитовые солнечные панели большой площади, спроектированные с использованием двумерных (2D) технологий . материалы. Затем они успешно интегрировали 9 таких солнечных панелей в автономную солнечную ферму , расположенную на греческом острове Крит. Выводы этой группы, представленные в статье, опубликованной в журнале Nature Energy , могут облегчить и проинформировать о будущем крупномасштабном внедрении перовскитных солнечных элементов .

«В нашей недавней статье освещаются наши совместные исследовательские усилия за последние 5 лет по апскейлингу перовскитных фотоэлектрических модулей, начиная с лабораторных ячеек и заканчивая модулями, панелями и, наконец, инфраструктурой солнечной фермы», — Франческо Бонаккорсо, один из исследователей, проводивших исследование. , рассказал Tech Xplore. «Этот проект был специально разработан в контексте инициативы European Graphene Flagship, которая установила тесное сотрудничество между Университетом Тор Вергата, BeDimensional SpA, GreatCell и Греческим средиземноморским университетом, обладающими как взаимодополняющими, так и совершенно разными наборами навыков».

Недавняя совместная работа этих различных университетов и организаций была выбрана в качестве основного проекта инициативы Graphene Flagship. Это инициатива, направленная на индустриализацию и внедрение технологий сбора солнечной энергии.

Команда впервые опубликовала результаты своих совместных усилий в Advanced Functional Materials в 2016 году. В этой статье команда открыла новую область исследований в контексте перовскитной фотогальваники, продемонстрировав, что путем правильной разработки интерфейсов с 2D-материалами можно значительно повысить стабильность перовскитных солнечных элементов.

«После нашей первой публикации о ячейках малой площади (как 0,1, так и 1 см 2 ) мы разработали возможность использования этой технологии на устройствах большой площади, перенеся ее на модульный уровень (сотни см 2 )», — Альдо Ди Карло, другой участвовавший в исследовании исследователь. в исследовании, сказал. «Основная цель нашей недавней работы состояла в том, чтобы продемонстрировать максимальное масштабирование этой технологии на уровне солнечной фермы (метр 2 ). При этом мы смогли впервые проверить технологию перовскита в таком масштабе».

Прежде чем они начали работать над своей автономной солнечной фермой, исследователи изготовили 9 солнечных панелей на основе 2D-материала ГРАфен-ПЕРовскит (GRAPE). Каждая из этих панелей имела площадь 0,5 кв. м и состояла из 40 перовскитовых модулей, соединенных друг с другом.

Впоследствии команда использовала эти 9 солнечных панелей для создания первой в мире автономной солнечной фермы. Их солнечная ферма, расположенная в кампусе Греческого средиземноморского университета на Крите, имеет общую площадь панелей 4,5 м 2 .

«Мы также построили необходимую вспомогательную инфраструктуру, системы сбора данных и метеостанцию» , — сказал Эммануэль Кимакис, другой исследователь, участвовавший в исследовании. «Это позволило нам постоянно контролировать солнечную ферму, сопоставляя условия окружающей среды с производительностью системы на открытом воздухе. Будучи первой демонстрацией этой технологии в таком масштабе, она сама по себе представляет собой уникальную конструкцию. Более того, производительность солнечной фермы а данные о погоде загружаются в онлайн-репозиторий, что позволяет исследовательскому сообществу проводить исследования ( solarfarmhmu.gr )».

Скоординированная работа групп под руководством Бонаккорсо, Кимакиса и Ди Карло доказывает, что солнечные панели из перовскита могут быть успешно и эффективно реализованы в больших масштабах. Команда также собирала измерения и данные на своей солнечной ферме на протяжении всего исследования. Эти данные могут оказаться очень ценными для понимания сильных и слабых сторон реальных реализаций перовскитных солнечных элементов.

«Наши результаты представляют собой важный шаг к коммерциализации этой технологии», — сказал Бонаккорсо. «Благодаря использованию 2D-материалов наша технология продемонстрировала современную стабильность. Данные, которые мы собрали на солнечной ферме, позволят нам оценить выработку энергии и стабильность перовскитной технологии в реальных условиях».

В будущем данные, собранные этой группой исследователей, могут направить процессы производства перовскитных солнечных элементов и помочь достичь целей по коммерциализации этой многообещающей солнечной технологии. Анализы оценки жизненного цикла, проведенные командой, также подтвердили, что солнечные фермы могут сыграть очень важную роль в борьбе с изменением климата. В частности, команда обнаружила, что экологический профиль их солнечной фермы сопоставим с тем, что указано как в реалистичных, так и в оптимистичных оценках энергии на 2050 год, которые учитывают сочетание устойчивых и традиционных источников электроэнергии.

«Полученные нами результаты показывают, что необходимы дополнительные усилия для улучшения герметизирующих материалов и протокола ламинирования, чтобы еще больше продлить срок службы панелей, составляющих солнечную ферму», — добавил Бонаккорсо. «Проводя оценку жизненного цикла на основе данных, полученных в течение всего процесса изготовления, от материалов до панелей и характеристик, мы теперь также должны быть в состоянии определить значительное влияние производственного процесса. Наша будущая исследовательская деятельность будет направлена ​​​​на решение этих проблем. открытые вопросы».

В Греции построили автономную солнечную ферму



Новости партнеров