Фотовольтаика в России: быть или не быть мировому рекорду

Российские солнечные батареи

Российские солнечные батареи — рекордсмены

По данным местных СМИ, Министерством образования и науки был размещён заказ, по которому собираются разрабатывать новую солнечную батарею. Она должна стать лучше всех существующих образцов по своим параметрам. Предполагается, что фотоэлемент будет работать с КПД в районе 50%. Те учёные, которые выиграют конкурс, приблизительно на 10% обгонят нынешнее мировое достижение в фотовольтаике. Работа над изобретением оценена ведомством в 100 миллионов рублей.

Петербургское предприятие «Ленполиграфмаш» значится в документах конкурса как автор идеи проекта, под который проводится конкурс. Андрей Лавров, работающий главным конструктором на «Ленполиграфмаше», решил поставить этот рекорд. Именно он является главным претендентом на победу в тендере.

Лавров пояснил: создаваемая установка — это панель прямоугольной формы, выполненная из стекла. На панель напыляют  несколько слоев фотоэлементов. Они покрыты нитридом галлия и принимают солнечный свет. Специальная светопринимающая пленка наносится на слои. Двадцать пять специальных линз Френеля закрепляются на внутренней стороне установки: они являются 500-кратными концентраторами солнечного цвета, а внешне напоминают фары машин с рифленой выпуклой поверхностью.

Линзы и панели прикрепляются к металлической раме, стоящей на подвижной подставке как прожектор. Светопринимающая поверхность имеет площадь чуть больше 1 м. Также на установке есть система наведения на Солнце, она определяет положения светила и размещает панель под нужным углом. Вес конструкции будет около 100 кг, она в состоянии выдерживать температурные перепады от плюс 110 до минус 40 градусов.

В Министерстве образования и науки ожидают успеха в разработке солнечной батареи — рекордсмена. Если её запустят в серийное производство, Россия станет одним из мировых лидеров по солнечной энергетике.

Подложку новых батарей предполагают изготовить из нитрида галлия. Это намного снизит стоимость установки. Электроэнергия будет стоить $2,2 за киловатт, а у ES System Co — главных конкурентов — цена киловатта $2,45. В этом же году в России планируют начать производство солнечных установок «Хевел»: за год должны произвести около 1 млн батарей. РОСНАНО и «Ренова» вложили в это 20,1 млрд рублей.

Антон Усачев, являющийся  руководителем управления по внешним связям компании «Хевел», пояснил, что их солнечные батареи будут иметь минимум 8,5% КПД, в дальнейшем они рассчитывают наращивать эффективность до 10% и больше. Но солнечные батареи с КПД больше 20–30% — это лабораторные изобретения, далеко до их производства в промышленных масштабах. А заявленные световые концентраторы делают батарею дороже в несколько раз.

Вячеслав Андреев, который заведует в Физико-техническом институте имени Иоффе лабораторией фотоэлектрических преобразователей, уверен, чтобы поставить мировой рекорд по КПД солнечных установок, нужны затраты больше, чем 100 млн рублей. На изготовление комплексной системы может быть недостаточно даже 1 млрд. Необходима разработка принципиально новых материалов, а также системы слежения за Солнцем.