Las fuentes de energía alternativas son un medio de ahorro racional de recursos. El desarrollo de la nanotecnología es un camino hacia esas fuentes de energía alternativas. Por muchos años, Los científicos de la Universidad Estatal de los Urales del Sur han estado trabajando en la creación de baterías solares a partir de material sensible a la luz. Estas baterías no son tóxicas y proporcionarían grandes ventajas en la ingeniería de energía alternativa del futuro.

Generalmente, Las baterías solares se consideran paneles de convertidores fotovoltaicos (fotoelementos). Los investigadores becarios de Nanotecnología REC y la Facultad de Química del Instituto SUSU de Ciencias Naturales y Matemáticas están trabajando en la creación de nuevos materiales para la energía fotovoltaica orgánica.

"Durante los últimos 10 años, La energía fotovoltaica se convirtió en la rama de la ingeniería energética alternativa de más rápido desarrollo. La ganancia anual de la capacidad fotovoltaica instalada en el período de 2000 a 2013, inclusive, ascendió al 40 por ciento. Por ejemplo, Alemania no es el país más soleado, pero posee la mayor capacidad fotovoltaica. Y hoy, la tecnología fotovoltaica proporciona electricidad a 17 millones de personas, "señala el investigador de Nanotecnología REC, Oleg Bolshakov.

Debido a las innovaciones de científicos de todo el mundo, Los precios de las baterías solares están disminuyendo rápidamente. Por lo tanto, las fuentes de energía renovables están reemplazando rápidamente a los portadores de energía tradicionales. En sistemas fotovoltaicos, La conversión de energía solar en energía eléctrica se realiza en convertidores fotovoltaicos (convertidores fotovoltaicos). Dependiendo del material, estructura y método de producción, Normalmente se distinguen tres generaciones de convertidores fotovoltaicos:"Los elementos fotovoltaicos de la primera generación se consideran como tecnología madura que domina el mercado. Están representados por dos tipos:silicio mono y policristalino. La segunda generación, la llamada (generación) de película delgada, coloca una posición más baja en el mercado, aunque demuestra una mayor tasa de ganancia (de capacidad), "explica Oleg Bolshakov.

La tercera generación ofrece una variedad inmensamente mayor de soluciones tecnológicas basadas en nuevos materiales, instrumentación y conceptos de conversión de luz en electricidad. Tal variedad significa una dinámica más amplia de las mediciones de ingeniería en energía fotovoltaica, que es la principal ventaja competitiva. Las baterías solares de la tercera generación probablemente marcarán el comienzo de tecnologías innovadoras.

Calcogenuros para baterías solares impecables

Los convertidores fotovoltaicos de tercera generación reducirán aún más el costo de los convertidores fotovoltaicos, evitando al mismo tiempo el uso de materiales costosos y tóxicos en favor de polímeros y electrolitos baratos y reciclables.

"Una de las ventajas más importantes de las baterías de tercera generación es su rápida recuperación en comparación con la primera y la segunda generación, ", dice Oleg Igorevich." Por ejemplo, de acuerdo con la Ciencias de la energía y el medio ambiente diario, el período de recuperación para los convertidores fotovoltaicos de la tercera generación lleva meses, mientras que la recuperación de los costes de consumo durante las dos primeras generaciones lleva años. Pero el problema es que las muestras existentes de la tercera generación de fotovoltaica son las menos eficientes. Estamos planeando cambiar suficientemente la situación actual en el mercado y llevar la energía fotovoltaica orgánica a la primera fila de eficiencia mientras preservamos sus ventajas:flexibilidad y bajo costo ".

Los científicos de la Universidad Estatal de los Urales del Sur están planeando alcanzar la eficiencia mejorada de los convertidores fotovoltaicos a través de un método único de introducción de calcogenuros de orden superior (azufre, selenio), lo que reducirá significativamente el ancho de la región excluida (cuanto más estrecha sea la región excluida, mayor es la posibilidad de que los convertidores fotovoltaicos generen energía bajo el efecto de la luz visible).

El equipo de Nanothechnology REC tiene muchos años de experiencia en el ámbito de la conversión de heterociclos calcógeno-nitrógeno. Es más, los científicos tienen la intención de mejorar la conductividad mediante la modificación de la organización molecular utilizando métodos de síntesis orgánica.
"Los procesos fotocatalíticos son la identidad de marca de Nanotecnología REC. Se ha acumulado mucha experiencia en el ámbito de la fotocatálisis. Utilizando el método único de sintetizar fotocatalizadores hechos de peroxocomplejos de titanio, Se obtuvieron materiales que superan masivamente a los análogos comerciales por su eficiencia. Por lo tanto, planeamos aumentar la eficiencia del 12 al 20 por ciento. Este es realmente un gran avance en la ingeniería de energía alternativa, y contamos con todo lo necesario para lograr tal objetivo, "dice Aleksey Galushko.