Новости

Энергия из принтера — печатаемые солнечные батареи Лопатина

Будущее солнечной энергии — за печатаемыми батареями?

22 октября 2014, 01:41

В рамках Science3 совместно с «Экспир» мы рассказываем о научных проектах, обладающих потенциалом вырасти в успешный бизнес. В этом материале мы рассматриваем проект «Печатаемые солнечные батареи» от обладателя Зворыкинской премии Дмитрия Лопатина.

Что делают:

Печатаемые гибкие солнечные батареи, которые могут использоваться для жилых домов, тканевых уличных торговых палаток или даже вшиваться в одежду для обогрева — таким образом, разработка может послужить источником электроэнергии даже в самых «труднодоступных» объектах.

Кто занимается разработкой:

Wira Energy, ее основатель — выпускник аспирантуры кафедры радиофизики и нанотехнологий КубГУ Дмитрий Лопатин.

Группа разработчиков технологии состоит из сотрудников кафедры теории электрических цепей СПБГУТ, кафедры радиофизики и нанотехнологий КубГУ; научно-технического инновационного центра энергосберегающих технологий и техники Института проблем энергоэффективности МЭИ.

Эксперты, прокомментировавшие проект:

Альберт Усманов

Глава проектного офиса Pulsar Venture Capital. Занимается поиском качественных проектов и сделок, привлечением инвестиций в технологические проекты, структурированием сделок, осуществлением due diligence, а также сопровождением, мониторингом и контролем над проектами, проинвестированные Pulsar.

Идея

Идея создания подобных батарей пришла Лопатину в 2011 году, когда он практиковался на предприятии «Сатурн» в Краснодаре, которое занимается разработкой солнечных и аккумуляторных батарей для космических кораблей.

Технология производства работает по принципу 3D-печати. Ближайшим аналогом установки для производства таких батарей является струйный принтер. В устройство кладется стеклоткань или пластик, после чего происходит напыление нескольких слоев батареи.

Батареи гибкие, их можно прикрепить к одежде или палатке, а также они немного весят, что позволяет использовать их в авиации. Их основное отличие от аналогов — они вполне эффективно работают в косых солнечных лучах (т.е. на рассвете и закате), поэтому их не нужно перемещать. Тонкопленочные модули не требуют прямых солнечных лучей и работают при рассеянном излучении. Из-за этого их суммарная годовая мощность на 10-15% больше, чем у традиционных кристаллических солнечных панелей.

Кроме того, подобные батареи более эффективны в условиях тумана, пасмурной погоды, а также в местах с высоким содержание макрочастиц в воздухе.

Рынок

Альберт Усманов глава проектного офиса Pulsar Venture Capital

Мировой рынок солнечной энергетики развивается семимильными шагами. Ведущие производители солнечных батарей - это Китай, страны Европы, Япония, США. В России, насколько мне известно, находятся только сборочные производства в небольшом количестве, так как рынок находится в зачаточном состоянии, но уже на него начинают обращать внимание и сюда пошли инвестиции. Одним из существенных препятствий на пути широкомасштабного внедрения солнечной энергетики является огромный объём токсичных отходов, образующихся при производстве высокочистых полупроводников. Потенциально привлекательные рынки сбыта печатаемых солнечных батарей: страны Азии, Африки, Латинской Амеркии, юг Европы.

Согласно исследованию Navigant Consulting, к 2020 году солнечная энерегия будет по стоимости конкурировать с традиционными источниками. Сам рынок солнечной энергии к этому моменту будет оцениваться в 134 млрд долларов.

Потенциальными потребителями могут быть как организации, так и частные лица, например, фермеры, владельцы домов в удаленных поселках, куда электричество просто не проведено. Для питания дома среднего размера требуется 25 квадратных метров солнечных батарей, что при сниженной стоимости позволяет за несколько лет окупить затраты.

Деньги

Средняя цена такой батареи в два раза ниже по сравнению с аналогами — 3 тысяч рублей за 1 м2 против 6 тысяч. Стоимость создания установки для производства ячеек составляет порядка 300-400 тысяч рублей.

Проект получил несколько грантов — Дмитрий Лопатин стал лауреатом конкурса «Энергия молодости», получил помощь от фонда Бортника. Общая сумму полученных грантов превышает миллион рублей.

Альберт Усманов глава проектного офиса Pulsar Venture Capital

Большинство стран сегодня развивают возобновляемую энергетику, поскольку это вложение в стабильность и независимость в будущем. В настоящее время во всем мире интенсивно растет рынок солнечной энергетики. Основными направлениями развития фотоэнергетики является снижение цены и увеличение КПД. Кремниевые батареи практически исчерпали потенциальные возможности. Наиболее перспективны органические (по стоимости) и на квантовых точках (по КПД). По прогнозу себестоимость энергии с солнечных панелей и ГЭС сравняется к 2025, примерно тогда же и с дизельными электростанциями.

Планы

У Лопатина есть несколько проектов, как в области альтернативной энергии, так и, например, в медицине — «Компактный магнитный энцефалограф для лечения нервной системы», «Быстрая зарядка аккумулятора» и «Приемно-передающая компактная направленная антенна на метаматериалах». Разработка быстрого зарядного устройства для аккумулятора очень понравилась Стиву Возняку, а со своими предложениями к компании успели обратиться Nokia и Samsung.

Разработки Лопатина и инженеров Wira Energy в скором времени обеспечат электроэнергией 2-3 миллиона человек — индийские инвесторы используют их в строительстве солнечной электростанции мощностью 1 ггв на границе Индии и Пакистана.

Экспир - лучший сайт для предпринимателей
в сфере науки: источники финансирования,
гранты, конференции и база проектов