Солнечная энергетика переходит на соль
Ученые из Ливерпульского университета сделали солнечные панели из абсолютно безвредного хлорида магния - вещества, которое входит в состав морской воды и сыра тофу. При этом новый ингредиент в 300 раз дешевле используемого сейчас хлорида кадмия и увеличивает эффективность гелиосистемы до 15%. Процесс синтеза нового компонента для солнечных панелей описан в свежем номере журнала Nature.
Сейчас самые дешевые солнечные панели делают из тонкопленочных гелиоэлементов, которые особенно хорошо поглощают свет и удобны в использовании - их можно крепить к любой поверхности. Но при производстве тонкопленочных панелей применяется токсичный хлорид кадмия, который повышает эффективность гелиосистем: без добавления этого вредного вещества солнечная панель будет преобразовывать в энергию менее 2% солнечного света. Стоит ли говорить, что нынешнее производство гелиосистем требует повышенных мер безопасности, а после того как они отслужат свой срок, - специальной утилизации, что предполагает немалые затраты.
Чтобы решить эти проблемы, исследователи из Ливерпульского университета искали элементы, которые связываются с хлором, но не угрожают экологии и здоровью людей. Они, к примеру, попробовали покрывать батареи кристаллами хлорида натрия - обыкновенной поваренной соли. Но оказалось, что ионы натрия разрушают структуру фотоэлемента. В конце концов остановились на хлориде магния, который извлекается из морской воды, совершенно безопасен и даже используется в производстве сыра тофу. Этот ингредиент также содержится в морской соли для ванн и в специальных соляных смесях для посыпки дорожного покрытия от обледенения. Хлорид магния достаточно дешев - $0,001 за грамм, тогда как столько же хлорида кадмия обходится в $0,3, но при этом так же эффективен.
Участвовавший в разработке Джон Мэйджор из Института Сте‑ фенсона говорит, что использование хлорида кадмия не только неэкологично и дорого, но и технологически сложно, тогда как хлоридом магния можно покрывать панели с помощью обычного распылителя для краски. "Хлорид кадмия является токсичным и дорогим веществом, которое в принципе не должно использоваться. Замена его компонентом естественного происхождения поможет сэкономить на производстве гелиосистем и снизить стоимость выработки солнечной электроэнергии", - убежден специалист. Применение дешевого хлорида магния, который можно найти на полке любого магазина, может на треть удешевить стоимость производства солнечных панелей. Ведь используемый сейчас хлорид кадмия составляет 30% стоимости солнечных панелей.
Сколько стоит солнечный свет
Производство солнечной энергии неуклонно дешевеет. По данным Всемирной ассоциации альтернативной энергетики, к примеру, в США средняя цена составляет сейчас 74 цента за ватт. Для сравнения: в 1977 г. этот показатель составлял $76,67 за ватт, то есть в сто раз дороже. С 2011 по 2014 гг. стоимость солнечных батарей снизилась на 60%. Среди основных причин - увеличение объемов выпуска солнечных панелей и использование при их производстве новых, более дешевых технологий.
