В этом интервью Андрей Петрович Чекалин, эксперт в области зеленой энергетики, делится опытом использования гибких солнечных панелей в разных уголках мира. Он рассказывает о ключевых аспектах применения этой технологии в Европе, Северной Америке, Азии, Африке, подчеркивая важность поддержки государства в продвижении зеленых технологий. В интервью он рассказывает о ключевых аспектах гибких солнечных панелей, об их преимуществах и возможностях.Начало формыНачало формы

Что побудило вас заняться зеленой энергетикой?

Всегда рад обсудить эту тему. Всё началось с желания сделать наш мир лучше и более устойчивым. Со временем это переросло в конкретные проекты по зеленой энергетике, так как я увидел в этом не только экологический, но и экономический смысл. Начало моего пути в зеленой энергетике было связано с осознанием того, что каждый из нас может внести свой вклад в борьбу с изменением климата. Начиная с мелочей, таких как сокращение использования пластика или уменьшение углеродного следа в повседневной жизни, я вскоре осознал, что возможности гораздо шире. Спустя несколько лет, изучая эту тему, я понял, что именно гибкие солнечные панели имеют огромный потенциал, и решил углубиться в эту тему.

В чем заключается уникальность гибких солнечных панелей?
Главное преимущество гибких панелей — их универсальность и легкость. Они могут быть интегрированы почти в любую поверхность, будь то крыши автомобилей или одежда. Это позволяет нам максимально эффективно использовать каждый квадратный метр поверхности для генерации энергии.

Ваша статья «Инновации в области гибких солнечных панелей: потенциал и применение» упоминает использование передовых материалов, таких как перовскиты и CIGS. Как эти материалы формируют будущее гибких солнечных панелей?

Мы активно используем инновационные материалы, которые позволяют значительно улучшить эффективность и долговечность солнечных панелей. Например, перовскиты показывают высокую эффективность преобразования света в электричество, что приближает их к показателям традиционного кремния, при этом они позволяют значительно снизить производственные затраты.

Андрей Петрович, могли бы вы подробнее рассказать о методах рулонного нанесения и струйной печати, которые используют для производства гибких солнечных панелей?

С удовольствием. Эти технологии на самом деле являются ключевыми в производственном процессе, поскольку они позволяют нам значительно ускорить производство и снизить затраты, что важно для любой инновационной отрасли, такой как производство солнечных панелей.

Рулонное нанесение, или как его ещё называют, roll-to-roll процесс, это действительно интересный метод. Мы начинаем с того, что раскатываем гибкую подложку, такую как специальные полимеры или тонкая металлическая фольга, из большого рулона. Это похоже на печать газет на огромных печатных машинах. Затем на эту подложку в рулоне наносятся слои фотовольтаических материалов. Это может быть аморфный кремний или другие тонкопленочные материалы, используемые для производства солнечных элементов. Процесс очень эффективен для массового производства, потому что позволяет непрерывно изготавливать большие объемы гибких солнечных панелей с высокой скоростью, что существенно снижает затраты по сравнению с другими методами.

Струйная печать, с другой стороны, дает нам дополнительную гибкость в производстве. Этот метод заключается в том, что фотовольтаические материалы наносятся на подложку с помощью струйных головок, которые точно распыляют мельчайшие капли раствора на подложке. Это похоже на работу обычного струйного принтера, но вместо чернил мы используем специальные растворы с фотовольтаическими свойствами. Одно из преимуществ струйной печати заключается в возможности создавать очень точные и сложные узоры, что идеально подходит для производства солнечных панелей с высокой эффективностью. Кроме того, это метод позволяет нам минимизировать отходы материалов, что также способствует снижению общих затрат.

Какие технологические инновации способствуют улучшению эффективности и надежности гибких солнечных панелей?

Совершенствование технологий гибких солнечных панелей идет по нескольким направлениям. Во-первых, это разработка и внедрение новых фотоактивных материалов, таких как перовскиты. Эти материалы обладают высокими показателями фотоэлектрического преобразования и могут быть адаптированы к гибким подложкам, что традиционные кремниевые технологии не позволяют. Перовскитные солнечные элементы показывают одни из лучших результатов по эффективности среди всех существующих фотовольтаических систем, достигая более 25% в лабораторных условиях.

Во-вторых, мы активно работаем над улучшением процессов депозиции. Использование методов, таких как растворная обработка или паровая фазовая депозиция, позволяет нам точно контролировать толщину и однородность фотоактивных слоев, что критично для повышения надежности и долговечности панелей.

Кроме того, большое внимание уделяется разработке новых композитных материалов для подложек, которые должны быть не только гибкими, но и устойчивыми к механическим повреждениям и атмосферным воздействиям, таким как UV-излучение, влажность и температурные колебания. Эти усилия направлены на то, чтобы гибкие солнечные панели могли надежно функционировать в разнообразных условиях эксплуатации, увеличивая их привлекательность для коммерческого применения.

Таким образом, совокупность этих технологических усовершенствований позволяет нам не только улучшить экономическую эффективность гибких солнечных панелей, но и значительно расширить области их применения.

В каких областях наиболее перспективно применение гибких солнечных панелей?

Применение гибких солнечных панелей особенно перспективно в нескольких ключевых областях:

Городская инфраструктура. гибкие солнечные панели могут быть интегрированы в элементы урбанистической среды, такие как остановки общественного транспорта, шумозащитные барьеры и даже уличные фонари. Такое применение не только способствует снижению углеродных выбросов, но и повышает энергетическую независимость городских объектов.

Транспорт: В автомобильной промышленности гибкие панели могут быть использованы для покрытия поверхностей, что позволит увеличивать заряд аккумуляторов электромобилей во время движения. Это также применимо к другим видам транспорта, включая поезда и даже морские суда, где солнечные панели могут обеспечивать энергией вспомогательные системы.

Архитектура и строительство: использование гибких солнечных панелей в строительстве предоставляет возможность создания самодостаточных зданий с активными энергетическими фасадами. Эти панели могут быть адаптированы для монтажа на нестандартных и искривленных поверхностях, что делает их идеальными для использования в современных архитектурных проектах.

Каковы экономические аспекты внедрения гибких солнечных панелей в различных странах?

Экономические аспекты внедрения гибких солнечных панелей варьируются от страны к стране, но ключевым фактором является государственная поддержка. Например, в США федеральный налоговый кредит на инвестиции в возобновляемые источники энергии (ITC) позволяет инвесторам вычитать до 30% стоимости установки солнечных систем из своих налогов. Это значительно снижает начальные капитальные затраты и делает инвестиции в солнечную энергию более привлекательными.

Андрей Петрович, каков ваш взгляд на международный опыт в зеленой энергетике, и какие уникальные возможности он открывает для применения гибких солнечных панелей?

Международный опыт демонстрирует нам широкий спектр возможностей, которые зеленая энергетика предоставляет для улучшения устойчивости и экологичности нашей планеты. Рассмотрим несколько регионов, где эти технологии находят успешное применение:

Европа: В Европе, особенно в странах, таких как Германия и Дания, мы видим значительные инвестиции в ветряную и солнечную энергетику. Гибкие солнечные панели могут быть интегрированы в городскую инфраструктуру, например, на остановках общественного транспорта или в качестве элементов дизайна зданий, что помогает генерировать энергию прямо в точке потребления.

Северная Америка: В США и Канаде акцент сделан на развитии крупномасштабных ветряных ферм и солнечных парков. В Калифорнии, например, гибкие панели можно устанавливать на крышах жилых и коммерческих зданий, что способствует достижению цели перехода на 100% возобновляемые источники энергии.

Азия: Китай активно инвестирует в производство и использование солнечной энергии, устанавливая рекорды по мощности солнечных установок. Гибкие солнечные панели здесь могут быть применены для питания портативных устройств или интегрированы в архитектурные конструкции, что делает солнечную энергию доступной даже в отдаленных и малообжитых регионах.

Африка: Солнечная энергия предоставляет огромные возможности для Африки, позволяя обеспечивать энергией отдаленные населенные пункты. Гибкие солнечные панели могут быть использованы для создания мобильных и легко монтажных установок, которые обеспечивают энергией школы, медицинские учреждения и частные дома.

Можете ли вы привести примеры успешных проектов, где уже используются гибкие солнечные панели?

В мире уже реализовано множество проектов, демонстрирующих успешное применение гибких солнечных панелей. Например, проект "SUNdy" от DNV GL. Этот проект представляет собой плавучую солнечную ферму, где используются гибкие солнечные панели для максимизации энергопроизводства на водной поверхности. Ферма состоит из тонких и гибких солнечных модулей, установленных на плавающей платформе, что позволяет легко устанавливать и перемещать её в соответствии с сезонными изменениями и солнечной активностью. Помимо выработки большого количества электроэнергии, ферма демонстрирует возможности адаптации возобновляемых источников энергии в условиях ограниченного пространства. Не менее интересен проект "Solaroad". Это один из первых в мире проектов, в котором гибкие солнечные панели интегрированы прямо в велосипедную дорожку. Проект запущен в 2014 году в городе Кроммени. Дорожка покрыта специальными солнечными плитками, которые не только выдерживают нагрузку от движения велосипедов, но и генерируют электричество. На начальном этапе этот участок дороги длиной 70 метров производил достаточно электроэнергии для обеспечения уличного освещения и некоторых домов.Начало формы

Как вы видите будущее зелёной энергетики и гибких солнечных панелей? Можете ли вы поделиться своими размышлениями о том, как эти технологии могут изменить наше общество и отношение к окружающей среде?

Прогнозируя будущее зелёной энергетики и гибких солнечных панелей, можно с уверенностью сказать, что технологии будут продолжать развиваться, делая возобновляемые источники энергии ещё более доступными и эффективными. Эксперты предвидят значительное расширение использования гибких солнечных панелей в различных секторах, от урбанистической инфраструктуры до транспорта и архитектуры. Благодаря их уникальной адаптивности и возможности интеграции почти в любую поверхность, эти панели могут стать ключевым элементом в достижении устойчивости и снижении углеродных выбросов на глобальном уровне.

По прогнозам, глобальная мощность солнечной энергии должна достичь 2.3 тераватт к 2025 году. Это показывает не просто рост, а удвоение мощности по сравнению с предыдущими годами. Впечатляет, не правда ли? Мы наблюдаем, как солнечная энергетика становится самым быстрорастущим сектором в области возобновляемых источников энергии, опережая даже ветровую энергию.

С точки зрения рыночных возможностей, к 2030 году ожидается, что рынок возобновляемой энергии достигнет примерно 3.6 триллиона долларов. Это демонстрирует огромный экономический потенциал и подтверждает нашу стратегию на дальнейшее внедрение инновационных технологий, в том числе гибких солнечных панелей, которые могут революционизировать множество отраслей, от автомобильной промышленности до строительства.

 Я осознаю, что статистика и цифры — это не просто числа, они отражают реальные изменения в нашем обществе и нашем отношении к планете. Внедрение зелёной энергетики меняет не только наш энергетический баланс, но и нашу культуру потребления. Мы становимся свидетелями того, как каждый человек начинает понимать свою роль и ответственность за сохранение нашего общего дома — Земли.