Войти

Солнечный луч работает как ГЭС

2666
0
+1

Новый проект участника союзной программы "Прамень"

Петербургский Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе хорошо знают в Республике Беларусь. Научная альма-матер нобелевского лауреата Жореса Алферова - один из участников союзной программы "Прамень" (Луч). Недавно здесь открылся первый в своем роде в СНГ Научно-технический центр тонкопленочных технологий. Его задача - выпуск солнечных модулей на основе аморфного кремния.


Вместе с замгенерального директора НТЦ по науке Евгением Теруковым идем в один из корпусов института, где располагается "солнечный комплекс", как сразу окрестили его специалисты.


- Он призван стать исследовательским для строящегося сейчас в Новочебоксарске самого большого в Европе завода, на котором будет выпускаться до миллиона солнечных модулей в год, - говорит Евгений Иванович. - Выпуск их планируется начать уже в конце текущего года. Средства в его строительство вложены немалые - 21 миллиард рублей...


В основе данного совместного проекта "Роснано" и компании "Реновы" - опыт известной швейцарской компании "Оерликон Солар". Именно там было закуплено основное технологическое и метрологическое оборудование для питерского НТЦ. Одновременно было приобретено также оборудование для исследовательских работ. Кстати, освоив швейцарскую технологию, петербуржцы привнесли в нее много своего, и в производстве тонкопленочных модулей используются теперь именно их разработки.


- Речь идет о фотопреобразователях, благодаря которым солнечный свет сразу превращается в электрическую энергию, - уточняет профессор Теруков. - При этом в наших системах будет использоваться не кристаллический, как принято пока еще в Европе, а аморфный кремний, что значительно дешевле...


На сегодня в НТЦ работают 12 сотрудников, костяк составляют специалисты Института им. А.Ф. Иоффе. Задачи, которые они решают, многогранны. Это исследование и разработка новых материалов, улучшение технологии изготовления солнечных модулей и увеличение срока их службы, а также снижение себестоимости, что позволит реально конкурировать с зарубежными аналогами.


Этапы инновационного производства корреспондент "СОЮЗа" изучала на месте с помощью профессора Терукова.


- Работаем мы со стеклом больших размеров, процесс начинается с его мойки, - Евгений Иванович подводит к плоскому прямоугольному аппарату, напоминающему обеденный стол для большой семьи. - После мойки стекло проходит в чистую зону, где проводится инспекция качества его очистки. Малейший дефект, и оно бракуется. С чистым во всех смыслах стеклом последовательно проводятся операции напыления прозрачного, проводящего покрытия из оксида цинка, аморфного кремния и микрокристаллического кремния. Не буду вдаваться в сложные физические и технические детали, замечу лишь, что напыление пленок кремния осуществляется из газов путем их разложения в плазме. В науке такой процесс называется плазмохимическим разложением силана в газовой фазе. И аморфный кремний, и микрокристаллический, получаемые данным методом, обязательно содержат в себе водород. И в этом достоинство технологии. Потому что в основе работы солнечного элемента лежит так называемый p-n-переход. А он, в свою очередь, возможен при достижении легирования материалов...


Даже не будучи физиком, не раз, как, видимо, многие в нашей стране, слышала об активном применении аморфного кремния в современных промышленных технологиях. Области его использования не ограничиваются солнечной энергетикой. Скажем, на основе этого материала изготовлены рентгеновские сканеры, используемые в аэропортах.


Делают солнечные модули из специального стекла, обладающего высокой прозрачностью (до 96%) и не содержащего железа. В России такое, увы, пока не производится - не было надобности. С открытием физтеховского НТЦ встал вопрос о размещении соответствующего производства на одном из отечественных заводов.


Вся структура модуля, согласно швейцарской технологии, состоит минимум из 8 слоев. Для специалистов питерского центра важно довести количество слоев до 12. Что позволит увеличить КПД модуля с нынешних 8 процентов до 12-15.


Кто-то спросит: в чем все-таки плюс данной нанотехнологии по сравнению с традиционной?


- А в том, что на базе наших солнечных модулей мы собираем энергосистему, в которую входит накопитель энергии, - уточняет Евгений Теруков. - Система эта должна быть оптимизирована для тех, кто ее использует. Скажем, нет смысла устанавливать ее там, где солнечная активность невелика...


Идея с солнечным модулем наверняка заинтересует и тех, кто далек от науки. А именно - рядовых потребителей из числа, например, дачников. Менее чем через год, как обещают в Институте им. А.Ф. Иоффе, начнется производство маломощных, до 3 киловатт, энергосистем, которые можно будет монтировать на крышах загородных домов. Экономя с их помощью себе деньги, государству - электричество.


Прямая речь


Виктор Устинов, заместитель директора по научной работе ФТИ им. А.Ф. Иоффе, член-корреспондент Российской академии наук, координатор союзной программы "Прамень" от ФТИ им. А.Ф. Иоффе:


- Создание на базе нашего института Научно-технического центра по производству солнечных модулей - важнейшее событие не только для самого института, для России, но, безусловно, и для наших коллег из Беларуси. Все новое, что происходит в науке и технике - открытия, технологии, оборудование, - без задержки становится предметом изучения и освоения специалистами с берегов Западной Двины. Не случайно Беларусь слывет в СНГ одним из лидеров использования в производстве самых современных технологий и оборудования. Ученые из Минска внесли большой вклад в физику и технологию полупроводниковых гетероструктур, изобретенных академиком Ж.И. Алферовым, и приборов на их основе. В частности, специалистам многих стран хорошо известны работы белорусских научных школ - Института физики (по нитриду галлия), Института электроники (по светодиодам) и НИИ радиоматериалов (по транзисторам и монолитным схемам). Уверен, исследовательские работы питерского НТЦ по созданию солнечных преобразователей станут еще одной темой для нашей совместной работы. Благо, сотрудничество специалистов нашего института с учеными академии наук Беларуси, НИИ радиоматериалов налажено давно и прочно. Мы активно обмениваемся технологиями, специалистами. Да и идеями тоже! Ведь без совместного творчества в нашем деле никак нельзя.



Людмила Безрукова

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 13.09 07:15
  • 74
ChatGPT-4 и нейросети (ИИ) спешат на помощь ГШ ВС РФ и Российской армии
  • 13.09 06:11
  • 0
Еще один комментарий к "ОАК: СВО показала, что российская военная авиация является лучшей в мире"
  • 13.09 05:49
  • 10507
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 13.09 05:04
  • 1
Почему опыт СВО - никуда не годная подготовка к ТМВ (и любой крупной войне)
  • 12.09 22:53
  • 0
Комментарий к "ОАК: СВО показала, что российская военная авиация является лучшей в мире"
  • 12.09 13:41
  • 1
ОАК: СВО показала, что российская военная авиация является лучшей в мире
  • 12.09 11:47
  • 1
Российскую авиацию сочли лучшей в мире
  • 12.09 10:46
  • 2
Первая отечественная газовая турбина ГТД-110М выдала максимальную мощность в составе ТЭС «Ударная»
  • 12.09 01:47
  • 0
Ответ на "На Западе заявили о потере Россией миллардов долларов из-за «Адмирала Кузнецова»"
  • 12.09 01:13
  • 1
На Западе заявили о потере Россией миллардов долларов из-за «Адмирала Кузнецова»
  • 11.09 22:48
  • 0
Российские МПЛА, и их задачи.
  • 11.09 22:29
  • 1
Качество деталей пулемета РПЛ-20 повысят
  • 11.09 21:53
  • 2
Ростех подготовит специалистов по управлению промышленными роботами
  • 11.09 20:46
  • 0
Комментарий к "Выходит, Россия только что доказала, что ей по силам топить американские авианосцы? (The National Interest, США)"
  • 11.09 18:38
  • 0
Комментарий к "Требования к современному солдату всё выше и выше"