Electrek поговорил с Дерией Баран, доцентом кафедры материаловедения и инженерии Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) в Тувале, Саудовская Аравия, о трендах в солнечной энергетике.
Работа Баран раздвигает границы в секторе солнечной энергетики, включая изобретение солнечных панелей, напечатанных струйным принтером, настолько легких, что они могут лежать на мыльном пузыре. Она была признана MIT Technology Review «Инноватором до 35 лет» в 2020 году в регионе MENA.
Мы спросили Баран, какие 5 главных трендов она видит в будущем солнечной энергетики. Вот что она сказала.
5 главных трендов в будущем солнечной энергетики
Новые материалы расширят возможности солнечных панелей
- На протяжении многих лет кремний был основным материалом для солнечных панелей, занимая более 95% рынка. Но новые материалы, органические соединения, перовскиты и интегрированные фотоэлектрические элементы, сочетающие различные материалы, открывают новые горизонты в плане эффективности. Например, двусторонние солнечные элементы, сочетающие лучшие стороны перовскитной и кремниевой технологий, могут собирать свет, отраженный и рассеянный от земли.
- Эти новые материалы расширят возможности и позволят развивать новые области, где кремний не может быть использован. Органические фотоэлементы позволят солнечным панелям выйти за пределы крыш в другие части зданий, такие как навесные стены, черепица (как у Tesla), мансардные окна, фасады и перила.
- Эти разработки также будут способствовать дальнейшему развитию аккумуляторной отрасли.
Контролируемые сельскохозяйственные среды
- Мы увидим, как фермеры будут использовать солнечные технологии, например, для теплиц с отрицательным энергетическим балансом. Это станет возможным благодаря повышению эффективности, а также благодаря новым материалам, таким как самоохлаждающиеся теплицы, работающие на солнечной энергии.
- Еще одним примером станет устойчивое сельское хозяйство в пустыне, где технологии используются для охлаждения. Концепция агровольтаики, когда земля используется совместно для производства продуктов питания и энергии через солнечную энергетику, станет более распространенной.
Устройства Интернета вещей изменят масштабы использования солнечной энергии
- Улучшенная интернет-связь через LTE/5G и достижения в области Интернета вещей позволят создавать небольшие и гибкие солнечные устройства, которые смогут питать повседневную электронику, создавать автономные электронные устройства и даже интегрироваться в диагностику.
Фотокатализ
- Фотокатализ — это процесс, при котором вода расщепляется на водород и кислород, эффективный метод преобразования солнечной энергии или солнечного света в чистый и возобновляемый водород. Разработки в области солнечных технологий будут способствовать каталитическим реакциям, необходимым для расщепления воды, а «зеленый водород» будет иметь критически важное значение в борьбе с изменением климата, например, для разработки углеродно-нейтральных видов топлива.
Солнечные зарядные станции для электромобилей
- По мере роста популярности электромобилей инфраструктура зарядки должна расти вместе с ними. Солнечные зарядные станции будут использовать преимущества разработок в области лучших аккумуляторных технологий и помогут заряжать электромобили, не перегружая энергосистему. (Electrek писал о том, как Electrify America открыла 30 солнечных зарядных станций для электромобилей в начале этого месяца.)
О Дерии Баран
Дерия Баран — доцент кафедры материаловедения и инженерии в KAUST. Ее исследовательские интересы сосредоточены в области обрабатываемых в растворе органических/гибридных мягких материалов для электронных устройств. Такие мягкие полупроводниковые материалы представляют собой жизнеспособную платформу для печатаемой, широкоформатной, растяжимой и носимой электроники, которая может использоваться в качестве солнечных батарей, умных окон, органических полевых транзисторов, термоэлектрических устройств, датчиков и биоэлектроники.
Она стремится расширить применение обрабатываемых в растворе органических/гибридных полупроводников и изучить их пределы в органических/гибридных термоэлектрических устройствах и биоэлектронике в будущем.
Баран получила высшее образование и степень магистра наук в Ближневосточном техническом университете в Турции, а затем получила докторскую степень по материаловедению и инженерии в Университете Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге в Германии. Она также проходила постдокторскую стажировку в Имперском колледже Лондона.