Газета "Наш Мир" br>
Солнечная энергетика - вернее, производство солнечных батарей, -
переживает сейчас в Германии не лучшие времена: не выдержав конкуренции
китайских фирм, ряд крупных немецких компаний этого профиля были
вынуждены недавно объявить о банкротстве. Тем большее значение имеет для
отрасли факт присуждения престижной Немецкой экологической премии трем
специалистам в области разработки и производства солнечных батарей. Об
этом говорит и Фриц Бриккведде (Fritz Brickwedde), генеральный секретарь
Немецкого федерального экологического фонда, учредившего премию:
«Главная идея этой награды в том, чтобы подчеркнуть: мы должны быть
мировым лидером в области технологий, инноваций, научных разработок,
тогда мы сможем добиться и экономического успеха. Деятельность нынешних
лауреатов это подтверждает».
Впрочем, присуждение
премии - большая радость, конечно, не только для отрасли, но, прежде
всего, для самих лауреатов. Тем более что, помимо престижа, премия эта
имеет еще и весьма внушительную денежную составляющую - 500 тысяч евро. В
этом году они достались Гюнтеру Крамеру (Günther Cramer) из Касселя,
сооснователю и главе наблюдательного совета компании SMA Solar
Technology, и тандему из Фрайбурга - Андреасу Бетту (Andreas Bett),
заместителю директора Института солнечных энергосистем Научного общества
имени Фраунгофера, и Хансйоргу Лерхенмюллеру (Hansjörg Lerchenmüller),
главе фирмы Soitec Solar.
Инновационные инверторы
Заслуга
59-летнего Гюнтера Крамера состоит в том, что он, сделав ставку на
прорывные инновационные разработки, сумел превратить основанное им в
1981 году небольшое инженерное бюро, отпочковавшееся от Кассельского
университета, в крупную компанию. Ее филиалы действуют в 20 странах
мира, в фирме заняты 5,5 тысячи сотрудников. Компания является сегодня
мировым лидером в производстве так называемых инверторов - одного из
ключевых компонентов солнечной энергосистемы. Инверторы - это
устройства, преобразующие постоянный ток в переменный, что позволяет
подавать вырабатываемую солнечными батареями электроэнергию в
стандартные энергосети.
Гюнтер Крамер и его коллеги
разработали инновационную технологию, на основе которой компания начала
производство высокоэффективных инверторов серии Sunny Boy. Эта
технология позволила существенно упростить конструкцию инверторов и
довести коэффициент их полезного действия до неслыханных 99%. А
разработанная компанией аккумуляторно-инверторная система Sunny Island
для развивающихся стран и стран с переходной экономикой дает возможность
обеспечить автономное электроснабжение удаленных сельских местностей,
отрезанных от стационарных сетей.
Многослойный сэндвич с концентратором
50-летний
Андреас Бетт и 45-летний Хансйорг Лерхенмюллер работали в тесном
сотрудничестве над совершенствованием солнечных батарей. Дело в том, что
коэффициент полезного действия стандартных солнечных модулей на основе
кремния в качестве полупроводникового материала составляет лишь около
15%. Это очень мало, решил 7 лет назад Лерхенмюллер и основал фирму
Concentrix (ныне она именуется Soitec Solar) для вывода на рынок новой
технологии, над которой он вместе с Беттом работал, начиная с 1987 года.
Во-первых,
исследователи отказались от кремния, сделав ставку на полупроводники на
основе соединений галлия и индия. «Кремний преобразует в электроэнергию
солнечный свет всего видимого диапазона и - в очень небольшой степени -
инфракрасное, то есть тепловое излучение, - поясняет Андреас Бетт. -
Нам же удалось существенно оптимизировать энергопреобразование благодаря
использованию других полупроводников и за счет ряда конструктивных
инноваций». Инженер имеет в виду, прежде всего, принцип сэндвича и
принцип концентратора. «Наш сэндвич состоит из трех слоев, - говорит
Бетт. - Верхний слой наиболее эффективно использует синий свет, средний
слой - красный, а нижний слой – инфракрасный».
Никто не хочет жить под проводами, или Что спасет имидж линий электропередачи?
«Многослойная
конструкция делает такую солнечную батарею дороже обычной, - добавляет
Хансйорг Лерхенмюллер, - поэтому мы придумали трюк с концентратором:
прежде чем упасть на светочувствительное покрытие, солнечные лучи
фокусируются специальными линзами, в результате интенсивность света
возрастает в среднем в 500 раз».
В Германии неприменимы
В
лабораторных условиях инженерам уже удалось получить коэффициент
полезного действия более 40%, установив тем самым абсолютный мировой
рекорд эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую
вне зависимости от способа преобразования. «Но это тоже не предел, -
считает Андреас Бетт, - просто до сих пор мы использовали только три
слоя разных материалов, а их может быть и четыре, и пять, и шесть. Таким
путем мы сможем довести КПД до 50%».
Пока многослойные
батареи, уже производимые фирмой Soitec Solar серийно, обладают
коэффициентом полезного действия «лишь» около 30%, но и это вдвое
превышает КПД стандартной кремниевой батареи. Впрочем, предназначены эти
инновационные изделия не для владельцев домов в Германии, решивших
установить солнечные батареи у себя на крыше, признает Лерхенмюллер:
«Наша технология использует линзы, а потому здесь необходим прямой
солнечный свет. Потребители наших изделий - это жители солнечного пояса
Земли, то есть Северной Африки, Южной Африки, США, а также Италии,
Испании и юга Франции». Зато фрайбургский тандем не опасается
конкуренции из Китая. «Ключевой элемент многослойной солнечной батареи -
изделие чрезвычайно высокотехнологичное, - говорит Андреас Бетт. - Оно
изготовляется в Германии, и скопировать его китайские умельцы смогут,
думаю, очень нескоро».
Торжественная церемония вручения
премии состоится в Лейпциге. Лауреатов будет приветствовать президент
Германии Йоахим Гаук (Joachim Gauck).
|