Фотоэлектрохимический суперконденсатор. Солнечная батарея будущего. - Заброшенная лаборатория. Форум

Заброшенная лаборатория. Форум: Фотоэлектрохимический суперконденсатор. Солнечная батарея будущего. - Заброшенная лаборатория. Форум

Перейти к содержимому

Страница 1 из 1
  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему

Фотоэлектрохимический суперконденсатор. Солнечная батарея будущего.

#1

Статус: Offline

  kovolchik  25 Июль 2011 - 18:01

  • Старший научный сотрудник
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 437
  • Регистрация: 07 Май 11

Специалистами Физического института им. Лебедева разработан уникальный прибор – фотоэлектрохимический суперконденсатор. Новое устройство способно напрямую превращать солнечную энергию в электрическую и одновременно накапливать ее с высочайшей плотностью. По мнению ученых, данное изобретение может в значительной мере повысить показатели экономической эффективности автономных солнечных электростанций.

Прикрепленное изображение: Солнечная электростанция.jpg
0
5

#2

Статус: Offline

  kovolchik  25 Июль 2011 - 18:13

  • Автор темы
  • Старший научный сотрудник
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 437
  • Регистрация: 07 Май 11

Принцип работы существующих фотоэлектрических станций основан на преобразовании энергии посредством полупроводниковых солнечных элементов. Для бесперебойного снабжения часть энергии сохраняется в накопителе – герметичной свинцово-кислотной аккумуляторной батарее. Недостатком существующей системы является сравнительно высокая стоимость 1 кВт/ч энергии, которая составляет порядка 0,3 доллара.

Прикрепленное изображение: Солнечная электростанция.jpg
Сотрудники института сумели найти способ снижения стоимости солнечной электроэнергии. Ученые создали модель принципиально нового устройства Photoelectrochemical Supercapacitor-PES – фотоэлектрохимического суперконденсатора. Преобразование солнечной энергии в электрическую осуществляется с помощью полупроводникового солнечного элемента, а накопление энергии происходит в двойном электрическом слое на основе нанопористых углеродных материалов. (Подробнее об углеродистых наноматериалах можно прочитать здесь)

Устройство состоит из фотоэлектрода, изготовленного на основе полупроводниковых материалов, отрицательного и положительного электродов из нанопористых углеродных материалов, пористого сепаратора и электролита. Фотоэлектрод поглощает солнечный свет, в результате чего происходит образование электронно-дырочных пар. Квант света, поглощенный фотоэлектродом, переводит электрон на более высокий уровень, в результате чего на месте этого электрона образовывается свободная дырка. Фотоэлектроны переносятся в стенки пор отрицательного электрода, а фотодырки – в положительный электрод. Избыток электронов на стенках отрицательного электрода компенсируется положительными ионами электролита. Таким образом, на границе отрицательного электрода и электролита образовывается двойной электрический слой. В положительном электроде происходит аналогичный процесс: фотодырки и отрицательные ионы электролита образовывают такой же двойной электрический слой. Нанопористая структура электродов позволяет получить большую площадь поверхности и, следовательно, повышенную электрическую емкость. Согласно расчетным данным один кубический сантиметр нанопористого конденсатора способен накопить в миллион раз больше энергии, чем классический конденсатор.

Прикрепленное изображение: Фотоэлектрохимический суперконденсатор.jpg Конструкция PES-фотоконденсатора. 1 - фотоэлектрод, 2 - электрод отрицательный, 3 - электрод положительный, 4 - сепаратор.

Для разработки суперконденсатора ученые использовали современные достижения в области физики, нанотехнологий, электрохимии и материаловедения. Стоимость 1 кВт/ч энегрии, выработанной PES-фотоконденсатором, составляет 0,1 доллара – а это отличный экономический показатель. Согласно расчетным данным, срок непрерывной эксплуатации PES-фотоконденсаторов будет составлять более 15 лет.
Конструктивные особенности устройства будут зависеть от многих факторов: природных условий, требуемых параметров процесса и режимов эксплуатации. Для учета всех важнейших факторов ученые создали расчетную теоретическую модель. Предположительный срок тестирования образцов новых устройств составляет 2,5 года, а изготовление новых устройств в промышленных масштабах понадобится около 4 лет.

0

#3

Статус: Offline

  6052  15 Сентябрь 2013 - 18:52

  • Лаборант
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 32
  • Регистрация: 12 Сентябрь 13

Просмотр сообщенияkovolchik (25 Июль 2011 - 18:13) писал:

Принцип работы существующих фотоэлектрических станций основан на преобразовании энергии посредством полупроводниковых солнечных элементов. Для бесперебойного снабжения часть энергии сохраняется в накопителе – герметичной свинцово-кислотной аккумуляторной батарее. Недостатком существующей системы является сравнительно высокая стоимость 1 кВт/ч энергии, которая составляет порядка 0,3 доллара.

Прикрепленный файл Солнечная электростанция.jpg
Сотрудники института сумели найти способ снижения стоимости солнечной электроэнергии. Ученые создали модель принципиально нового устройства Photoelectrochemical Supercapacitor-PES – фотоэлектрохимического суперконденсатора. Преобразование солнечной энергии в электрическую осуществляется с помощью полупроводникового солнечного элемента, а накопление энергии происходит в двойном электрическом слое на основе нанопористых углеродных материалов. (Подробнее об углеродистых наноматериалах можно прочитать здесь)

Устройство состоит из фотоэлектрода, изготовленного на основе полупроводниковых материалов, отрицательного и положительного электродов из нанопористых углеродных материалов, пористого сепаратора и электролита. Фотоэлектрод поглощает солнечный свет, в результате чего происходит образование электронно-дырочных пар. Квант света, поглощенный фотоэлектродом, переводит электрон на более высокий уровень, в результате чего на месте этого электрона образовывается свободная дырка. Фотоэлектроны переносятся в стенки пор отрицательного электрода, а фотодырки – в положительный электрод. Избыток электронов на стенках отрицательного электрода компенсируется положительными ионами электролита. Таким образом, на границе отрицательного электрода и электролита образовывается двойной электрический слой. В положительном электроде происходит аналогичный процесс: фотодырки и отрицательные ионы электролита образовывают такой же двойной электрический слой. Нанопористая структура электродов позволяет получить большую площадь поверхности и, следовательно, повышенную электрическую емкость. Согласно расчетным данным один кубический сантиметр нанопористого конденсатора способен накопить в миллион раз больше энергии, чем классический конденсатор.

Прикрепленный файл Фотоэлектрохимический суперконденсатор.jpg Конструкция PES-фотоконденсатора. 1 - фотоэлектрод, 2 - электрод отрицательный, 3 - электрод положительный, 4 - сепаратор.

Для разработки суперконденсатора ученые использовали современные достижения в области физики, нанотехнологий, электрохимии и материаловедения. Стоимость 1 кВт/ч энегрии, выработанной PES-фотоконденсатором, составляет 0,1 доллара – а это отличный экономический показатель. Согласно расчетным данным, срок непрерывной эксплуатации PES-фотоконденсаторов будет составлять более 15 лет.
Конструктивные особенности устройства будут зависеть от многих факторов: природных условий, требуемых параметров процесса и режимов эксплуатации. Для учета всех важнейших факторов ученые создали расчетную теоретическую модель. Предположительный срок тестирования образцов новых устройств составляет 2,5 года, а изготовление новых устройств в промышленных масштабах понадобится около 4 лет.



Распылили облако из керосина. Взорвали. Посмотрели на результат. Да и засекретили. Нестехиометрические соединения (детонаторы) получены из кварцевого песка. Тоже очень дешевый источник электричества и тепла (Соболев предлагал внести их в дорожное покрытие,чтобы навсегда избавить дороги от снега и льда!). Однако дешево - не всегда хорошо. Неужели о результатах,озвученных Соболевым в 2002г.(институт,ученых надо было кормить,а полученный эффект весьма спорный!) нет публикаций в толстых журналах? Аргументов,фактов,косвенных подтверждений можно найти много (см.прикрепленный файл).Анатолий.

Прикрепленные файлы


0

Поделиться темой:


Страница 1 из 1
  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему

Чтобы ответить в тему нужно Зарегистрироваться , это займет не больше минуты.

Свернуть категорию Похожие темы

  Название темы Автор Статистика Последнее сообщение
Открытая тема (есть новые ответы) Прикрепления Аномальная солнечная активность kovolchik 
  • 7 Ответов
  • 6 399 Просмотров
Открытая тема (есть новые ответы) Прикрепления Самодельная солнечная пушка Space 
  • 3 Ответов
  • 5 865 Просмотров
Открытая тема (есть новые ответы) Прикрепления Recompose - трехмерный интерфейс будущего kovolchik 
  • 5 Ответов
  • 4 259 Просмотров
Открытая тема (есть новые ответы) Прикрепления Солнечная краска – источник энергии будущего kovolchik 
  • 1 Ответов
  • 3 885 Просмотров
Открытая тема (есть новые ответы) Прикрепления Искусственный сапфир - материал будущего
Новые разработки на основе сапфира
kovolchik 
  • 1 Ответов
  • 16 051 Просмотров

1 человек читают эту тему
0 пользователей, 1 гостей, 0 скрытых пользователей

Быстрый переход

Рекламные объявления:



Активные темы