Чтобы устранить конфликт между психологией людей и необходимостью сбережения энергии, группа учёных придумала белую краску, которая выглядит как чёрная. Визуальный обман позволит экономить ежегодно тысячи тонн топлива.
Всем известно, почему летом люди надевают, как правило, светлую одежду. Не из-за моды, главным образом, а из-за того банального факта, что белый цвет — хорошо отражает солнечные лучи.
Но когда речь заходит о покрытии зданий, почему-то логика уступает место моде.
Так, покрытия крыш очень часто делают тёмно-коричневыми или тёмно-зелёными. Другие тёмные цвета (вплоть до чёрного) — также встречаются нередко.
Учёные посчитали, что повышение коэффициента отражения крыши, к примеру, с 20% (обычная серая краска) до 55% (обычная «почти-белая» краска) — сократило бы расход энергии на кондиционирование на 20%.
А ведь покрытия, которые отражают и вовсе лишь 4-8% солнечного цвета, по статистике, также немало распространены.
Речь, прежде всего, о США, где группа учёных озаботилась проблемой «неправильных» крыш. В этой стране кондиционеры дают ощутимую долю в национальном потреблении энергии.
То же справедливо и в отношении многих других жарких стран. И даже в холодной России едва ли кто отказался бы сократить свои счета за электричество, которое тратится летом.
Памятуя о бережном отношении к природе-матушке, Хашем Акбари (Hashem Akbari) и его коллеги из лаборатории Беркли (Berkeley Lab) несколько лет назад приступили к поиску выхода из ситуации.
Кажется, дело то — элементарное. Нужно просто красить крыши белым. Но, как оказалось, американцы не хотят этого делать (думаем, то же можно сказать о жителях большинства других стран, в которых также преобладают неэкономичные тёмные крыши).
Ведь крыши — важный элемент дизайна дома. И массы предпочитают яркие тона: кирпично-красный, тёмно-зелёный, различные оттенки коричневого или синего.
Скучный и блёклый белый или светло-серый — почти никто не желает и знать.
Поскольку изменить привычки миллионов учёные не могли, решили: «Что ж, мы не ищем лёгких путей». И разработали-таки материалы, которые выглядят тёмными, но на деле отражают значительную часть солнечной радиации.
Проделали этот фокус в отделении экологических энергетических технологий лаборатории Беркли (Environmental Energy Technologies Division), где собственно Акбари и работает.
Сама идея элементарна и изящна — нужно было создать покрытия, которые обладали бы огромной отражающей способностью в ближнем инфракрасном спектре, в котором Солнце излучает более половины своей энергии.
Но вот воплощение идеи оказалось не простым. Ведь добавляя разнообразные вещества в краски или иные цветные материалы (пластик, керамическая черепица и так далее), нужно было добиться внешнего сходства с обычными «горячими» покрытиями.
Учёным пришлось перепробовать уйму сочетаний пигментов, учитывая их влияние друг на друга, и ещё подобрать их индивидуально к различным цветам и типам покрытий.
В лаборатории даже компьютерную программу специальную написали, чтобы анализировать поглощение и рассеивание излучения смесью веществ выборочно — на отдельных узких частотах.
А в результате американцы создали такие материалы, которые, будучи внешне неотличимыми от коричневого, тёмно-красного или зелёного, так любимыми домовладельцами (и строителями), отражают в несколько раз больше солнечной энергии.
При этом физики подумали и о технологии изготовления покрытий из этих материалов.
Самое интересное, усилия лаборатории Беркли не пропали даром — при содействии её учёных целый ряд производителей покрытий для крыш (не только в США) с недавних пор ввёл в свою программу так «холодные-тёплые» материалы.
Холодные — по фактическому нагреву от Солнца, а тёплые — по визуальной тональности цвета.
Распределение излучения Солнца по частотам (иллюстрация с сайта lbl.gov).
Некоторые промышленники почти полностью перешли на новые краски. А в Калифорнии даже разработали стандарт, призванный сделать «холодные крыши» обычными при строительстве новых домов.
Больше всего учёным пришлось возиться с так называемой мягкой черепицей (а она — одно из самых популярных покрытий в мире).
Такие плитки состоят из стекловолоконных листов, покрытых битумом, на который напыляют мельчайшую базальтовую или каменную крошку с красителем.
Адаптировать идею инфракрасных пигментов к этим гранулам было непросто, но вот недавно в Беркли объявили о создании их промышленными партнёрами первых образцов таких мягких плиток — тёмных и даже совершенно чёрных на вид, но «белых» в смысле отражения энергии. Скоро они появятся в продаже.
Краска УФ-отверждения содержит вещества, которые реагируют на воздействие ультрафиолетового излучения, поэтому высыхают на воздухе. Такой красочный материал применяют для различных видов печати, например, офсета, флекса, трафаретной, для воспроизведения растровой графики. Его наносят на любые поверхности - бумажные, пластмассовые, полиэтиленовые, толстым или тонким слоем.
В процессе печати используют УФ-лампы, которые закрепляют нанесенную на изделие краску. Некоторые красочные материалы, которые отвердевают под воздействием ультрафиолетовых лучей, токсичны, ими нельзя печатать на продуктовых упаковках. Зато во время высыхания они не выделяют в воздух растворителей, в отличие от сольвентных составов. Однако при использовании ламп выделяется озон, который может быть токсичным, если его концентрация в воздухе высока.
Особенности красок
Краска ультрафиолетового отверждения отличается от обыкновенных, основанных на растворителях составов, способностью высыхать и «схватываться» почти мгновенно. Другие особенности УФ-красящих материалов:
- жесткая структура;
- более вязкая, липкая;
- устойчива к влаге;
- не истирается так быстро, как сольвентные краски;
- застывает (высыхает) только под воздействием УФ-излучения.
В составе УФ-отверждаемых чернил:
- пигмент или краситель, который придает основной цвет покрытию;
- специализированное жидкое связующее, которое превращается в твердую пленку, полимеризуется под воздействием УФ-лучей;
- фотоинициатор, который участвует в химической реакции полимеризации или отверждения красочного слоя;
- УФ-отвердитель - это олигомеры, которые представляют собой вязкие вещества, отвердевающие под воздействием ультрафиолета;
- мономеры - растворители, растительные масла;
- добавки, воски и наполнители.
На заметку! Красящий состав представляет собой порошок из отверждаемых полимеров, который нагревается, расплавляется и образует прочную пленку на бумаге, пластмассе или древесине.
Интересная особенность красок ультрафиолетового отверждения в том, что на белом материале слой закрепляется быстрее, а на темном - медленнее, потому что светлый фон отталкивает УФ-излучение, а черный, наоборот, поглощает.
Способы отверждения
Последняя стадия в получении слоя лакокрасочного материала - сушка. Дисперсная среда в процессе высыхания порошковых лаков и красок - воздух. Пленка получается, потому что твердые полимерные частицы в составе материала образуют прочную связь, сначала расплавляются, потом отверждаются. Красящий состав нагревается до 110 градусов и застывает в считанные секунды.
Источники ультрафиолета
Оптимизация процесса отвердения зависит от выбора ультрафиолетового излучателя. Источниками УФ-света могут быть:
- безэлектродные, светодиодные, кварцевые излучатели;
- ртутные лампы;
- люминесцентные, ксеноновые осветительные приборы;
- Led UV сушильные лампы.
Главное правило при выборе отверждающей лакокрасочное покрытие машины - частота излучения прибора должна совпадать с частотой поглощения фотоинициатором, который отвечает за оптимальную дозу UV лучей и способность красящих материалов вступать в химическую реакцию.
Для отверждения порошковых лакокрасочных материалов можно применять и лампы широкого спектра, однако у них есть существенные недостатки:
- энергозатратность;
- токсичность.
Внимание! Перечисленные приборы при нагреве выделяют в воздух большое количество озона, который пагубно влияет на здоровье.
Качество покрытия
Отверждаемые полимеры в составе красок и лаков образуют в процессе высыхания прочную пленку. Толщина слоя не влияет на качество результата. Лакокрасочный материал:
- ложится ровно;
- не растекается за границы изображения;
- распределяется равномерно.
На качество оказывают влияние:
- красящий состав, в который входят пигмент, разбавитель, смола, фотоинициатор, наполнители, синергетик;
- окрашиваемая поверхность;
- условия, в которых происходит покраска;
- доза излучения;
- вид УФ-прибора;
- расстояние между лампами и от источника излучения до подложки.
Красочное покрытие получается прочным, устойчивым к влаге, не выцветает под воздействием солнечного света, другого излучения, поэтому даже полноцветные изображения, нанесенные при помощи УФ-отверждаемых красок, выходят высококачественными.
Преимущества и недостатки технологии УФ-отверждения
Метод ультрафиолетового отверждения экологичен. Другие плюсы современной технологии:
- короткий период высыхания лака или краски;
- высокая производительность;
- экономичность, потому что сушка готовых изделий не занимает времени;
- применение частями, например, окрашивание определенного участка поверхности;
- вторичное использование остатка ЛКМ или стекшего лакокрасочного материала;
- нанесения тонким слоем достаточно для высокого качества готового изделия;
- прочность и стойкость окрашенной поверхности;
- малая взрывоопасность;
- безопасность для здоровья.
У технологии УФ-отвердения есть и недостатки:
- использование на автоматических линиях окупается только в случае высоких объемов производства;
- цена лакокрасочных материалов выше аналогичных сольвентных или фолиевых;
- если нужно окрашивать неплоские поверхности, сушка занимает больше времени;
- для достижения высокого качества процесс отверждения должен быть замедлен.
Кроме того, если на окрашиваемой поверхности образовались дефекты слоя, например, подтеки, капли, чаще всего они неустранимы.
На рынке лакокрасочных материалов существует несколько видов красящих составов, которые высыхают под воздействием ультрафиолета.
Специфика красок УФ-отверждения
В печатных цехах используются акриловые, водоразбавимые, полиэфирные лаки и красочные материалы, которые отверждаются УФ-излучением.
Акриловые
Эти краски высыхают буквально за несколько минут и отличаются высокой реактивностью, обладают почти 100%-ным сухим остатком. В составе отсутствует УФ-отвердитель. Твердость и прочность получившегося слоя дает возможность использовать материал при покраске паркетных покрытий. Они экологичные, в процессе высыхания почти не выделяют испарений. Однако при контакте с открытой кожей вредят эпидермису, поэтому работать с акриловыми ЛКМ надо в перчатках, респираторе и очках. Из-за высокой вязкости акриловые ЛКМ нельзя наносить способом распыления.
Полиэфирные
Эти краски и лаки недорогие, но для полного высыхания требуется обдув. Отверждаются при воздействии большого количества ультрафиолетовых ламп. Подходят для нанесения распылением. Слои ЛКМ имеют свойство желтеть во время отверждения УФ.
Водоразбавимые
Характеристики этих лакокрасочных материалов:
- экологичность;
- высокое качество;
- безопасность.
Водоразбавимые ЛКМ не желтеют и пригодны для распыления. При высыхании образуют прочные пигментные слои высокого качества. Абсолютно безвредны при попадании на открытую кожу. Они дороже акриловых и полиэфирных, требуют конвективной сушки.
Таблица сравнения акриловых, полиэфирных и водоразбавимых красок УФ-отверждения
УФ-краски в печати
Технология отверждения ультрафиолетом используется почти во всех способах печати:
- трафаретной всех видов;
- флексопечати;
- шелкографии;
- офсетной листовой и рулонной;
- полиграфии;
- широкоформатной, на струйных принтерах.
Благодаря уникальным свойствам красящих материалов почти мгновенно отверждаться, печатать УФ-красками можно на разных материалах:
- бумаге;
- древесине;
- пластмассе;
- пленке;
- пластике.
Если печать производится на невпитывающих материалах, например, полиэтиленовых пленках, необходимо контролировать натяжение поверхности, потому что проблема сцепления красящего слоя с пленкой или пластиком может быть миной замедленного действия. Дефекты станут видны позже, а исправить брак будет невозможно, поэтому натяжение проверяют специальными чернилами или тестовыми карандашами.
Во время печати должны соблюдаться следующие климатические условия:
- температура от 18 до 24 градусов;
- влажность от 50 до 60%.
Важно! Свет от ламп дневного освещения и солнечные лучи не должны попадать на печатную машину, банки с красящими материалами. Для защиты на окнах надо использовать желтые фильтры и лампы безопасного желтого и белого спектра.
Готовые изделия можно покрывать лаками UV отверждения, которые защищают продукцию и создают специальные эффекты, например, глянцевую или матовую поверхность. УФ-лакирование считается экологичной, безопасной и экономически выгодной технологией.
В целом, краски и лаки, отверждаемые ультрафиолетом, пользуются популярностью в печатных цехах Москвы, потому что даже при печати на «капризных» материалах дают хорошие результаты.
Как известно, солнечные лучи обладают полезными и даже лечащими свойствами, но, в то же время, они способны доставить массу забот частным домовладельцам, которые выполнили кровлю своего коттеджа из листов металла. Солнцу свойственно повреждать металлическую крышу и сильно ее раскалять, тем самым увеличивая затраты на дополнительные меры по охлаждению и проветриванию комнат в строении. Но благодаря американским разработчикам появилась новейшая экологичная эмульсия, изготовленная на основе стекла. Такая краска не только поможет уменьшить нагрев металлического основания путем светоотражательной способности состава, но и придаст поверхности долговечность.
Большинство современных эмульсий, предназначенных для окраски металлических поверхностей, производятся на полимерных составляющих, к которым относятся: акрил, эпоксидные смолы, полиуретан и латекс. Под постоянным воздействием ультрафиолета такие краски трескаются и желтеют. Также полимерным красящим составам свойственно выделение органических соединений, наносящих вред окружающей среде.
Стекло на основе кремнезема, по стойкости к ультрафиолету, считается идеальным покрытием, но чрезмерная хрупкость исключает его применение для покраски крыш. Поэтому главным компонентом краски стал силикат калия, являющий собой модификацию кремнезема, отлично взаимодействующего с водой. После высыхания стеклянного красящего раствора образуется прочный водоотталкивающий слой.
Особые пигменты, добавленные к силикату калия, наделяют состав уникальными способностями, заключающимися почти в 100%-м отражении солнечных лучей и инертном испускании тепла. Любой тип основания, прокрашенный данной эмульсией, будет нагреваться на столько, на сколько прогреется температура воздуха, что и является основополагающим фактором защиты крыши из металла от солнца.
Стеклянная краска призвана охлаждать не только металлические кровли, но и любые поверхности, выполненные из металла, такие как корпуса морских лайнеров или аэробусов, кузова машин и другие.
Современные краски сочетают в себе технологии, благодаря которым эмульсиям не страшны ни влага, ни губительные солнечные лучи, ни мелкие механические повреждения. Новоизобретенная эмульсия с силикатом калия – исключительный состав, обладающий высокопробными техническими характеристиками, благодаря которым металлическая поверхность сохраняет свой эстетичный и привлекательный первозданный вид.
Какого цвета одежду лучше носить летом?
Принято считать, что летняя одежда должна быть светлых цветов, так как позволяет отражать солнечные лучи, и в ней не так жарко человеку. Однако же, эксперты настоятельно рекомендуют в жаркие солнечные дни носить темную одежду. Именно она защитит нашу кожу от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, способных вызвать рак кожи, утверждают ученые.
Наиболее важная задача в солнечную погоду - уберечь кожу от вредного влияния ультрафиолета. Для этого, считают исследователи, люди должны облачаться в темную одежду, а не в яркие гавайские рубахи. Желтые рубашки защищают от солнечных лучей хуже всего. Мало кому придет в голову надеть на себя черную или темно-синюю одежду в жаркий солнечный день, однако ученые из Каталонского университета, Испания, советуют выбирать именно эти цвета. Цвет ткани имеет колоссальное влияние на ее защитные свойства от ультрафиолетового излучения, объясняют специалисты.
В особенности хорош в этом аспекте темно-синий и красный цвета – они защищают кожу лучше всего.
Большинство людей, отдыхающих на курортах, рассчитывают на одежду для защиты от палящих солнечных лучей, хотя обычного солнцезащитного крема было бы вполне достаточно. Следует помнить, что белые футболки и облегающие маечки, а также мокрые купальные костюмы плохо защищают от ультрафиолетовых лучей.
 |
Всем известно, что для здорового организма умеренное воздействие солнечных лучей очень даже полезно. Под их действием организм человека начинает производить витамин D, необходимый для формирования костей и защищающий организм от остеопороза - истончения и ломкости костей, которому подвержены многие пожилые люди. Кроме того, легкий загар - это прекрасное косметическое средство, которое идет большинству женщин.
Вместе с тем излишек солнца может причинить значительный вред. Ежегодно ученые проводят множество исследований, последние из которых подтвердили тот факт, что ультрафиолет способен ускорить преждевременное старение кожи.
Несмотря на то, что время старения кожи передается по наследству через гены, многое зависит и от количества нашего пребывания на солнце.
Старение, вызванное солнечным светом, начинается в тончайшем слое клеток. Клетки рогового слоя становятся грубыми и уплотняются. Меланоциты начинают неравномерно распределять меланин, ткани эластина сжимаются, меняются коллагеновые структуры, постепенно разрушаются ткани, которые делают нашу кожу упругой и гладкой. В результате кожа становится неровной, шероховатой на ощупь.
Как узнать, стареет ли ваша кожа от солнца или нет?
Сравните кожу в тех местах, куда попадают солнечные лучи, с теми местами, куда они не попадают: к примеру, внутреннюю сторону руки с внешней и с лицом. Если вы заметите разницу, не расстраивайтесь, а защитите себя от дальнейших повреждений кожи.
Как защитить свою кожу?
Защитить себя от солнечных лучей не очень сложно. Для этого совсем не обязательно всю жизнь проводить в тени. Следует соблюдать несколько простых правил:
не оставаться на солнце слишком долгое время;
избегать часов максимальной солнечной активности;
регулярно наносить на кожу солнцезащитные средства.
Основным компонентом солнцезащитной косметики являются вещества, способные поглощать ультрафиолетовые лучи солнечного спектра. В зависимости от спектра поглощения, они делятся на UVA- и UVB-фильтры
. Кроме того, существует ряд универсальных фильтров, противостоящих лучам обоих спектров.
Ожоги и болевые ощущения нам доставляют UVB-фильтры. А именно UVA виноваты в раннем появлении морщин, уменьшая упругость и эластичность кожи. Эти лучи действуют незаметно, не вызывая у человека дискомфорта или болевых ощущений. А раз человек не может их заметить, то, следовательно, не может избежать их в последующем. Поэтому эффективную защиту от лучей А специалисты считают основным средством сохранения молодости кожи.
 |
Каждое солнцезащитное средство имеет индекс защиты от солнца, который обозначается цифрами. Все современные кремы имеют два таких индекса. Первый SPF - обозначает уровень защиты от ультрафиолетовых b-лучей (UVB), второй - UVA - степень защиты от ультрафиолетовых a-лучей.
Кожа обычного человека начинает краснеть в среднем в течение 6-10 минут после появления на солнце. Обозначение SPF 12, например, сообщает, что кожа будет защищена от появления покраснения в течение 72-120 минут.
Существует еще одна зависимость. Крем SPF 15 блокирует от попадания на кожу примерно 93% UVB-лучей. Крем SPF 30 блокирует 97%. Крем SPF 50 блокирует 99%. Разница между 93, 97 и 99 процентами может показаться незначительной, однако если кожа слишком болезненно реагирует на солнечные лучи или имеется предрасположенность к раку кожи, дополнительные несколько процентов защиты сыграют решающую роль. Кроме того, обращаем внимание на то, что ни один крем не способен уловить 100% UV-излучения.
Чем больше численное значение индекса, тем выше уровень его защиты. Соответственно для нерасположенных к загару людей - индекс должен быть выше, для хорошо загорающих фототипов - ниже.
UVA PF до 2,7
- низкая защита (непродолжительная)
UVA PF от 2,8 до 5,4
- средняя защита
UVA PF от 5,5 до 8,1
- высокая защита (долговременная)
UVA PF более 8,2
- сверхвысокая защита.
Для людей с кожей, склонной к покраснениям и ожогам, оптимальными значениями будут являться - для SPF диапазон от 40 до 50, для UVA -15.
Как правильно наносить солнцезащитный крем?
Очень важным моментом является правильное нанесение крема, не стоит экономить крем - если крем наносить тонким слоем, то он не будет действовать вообще, или будет действовать неадекватно своему изначальному индексу. Крем наносится на всю поверхность тела, контактирующую с солнечным излучением (не забывайте про уши, область вокруг глаз и рта).
Ну и, кроме того, необходимо помнить, что наносить солнцезащитные препараты нужно за 10-15 минут до выхода на солнце - именно столько времени необходимо для того, чтобы защита начала действовать.
 |
Если, несмотря на все приложенные усилия, кожа все-таки покраснела, следует:
немедленно уйти с солнца и одеться;
нанести на обожженный участок кожи успокаивающее средство, которое снимет раздражение и увлажнит кожу;
можно воспользоваться народными средствами - молоком, кефиром или простоквашей, компрессами из крепкого чая;
вечером лечь спать обнаженным, насыпав на простыни детскую присыпку, которая будет препятствовать трению кожи о постельное белье.
Облупившуюся после ожога кожу ни в коем случае нельзя даже ненадолго подставлять под солнечные лучи, так как она еще слишком нежна и чувствительна.
Снова позагорать можно будет только спустя несколько недель, когда кожа полностью заживет. Использование при этом солнцезащитного средства с высоким фактором защиты, не ниже SPF 25-30, обязательно.
Кроме того, не стоит забывать о том, что риск заболеть раком кожи повышается с каждым новым ожогом.
Создано 18.06.2011 09:03 Автор: NataKon Приходило ли вам когда-нибудь в голову, что неисчерпаемый, как само солнце, источник энергии можно будет хранить в баллончике и при необходимости наносить на любую мало-мальски подходящую поверхность? Меж тем так называемые «напыляемые» солнечные элементы уже существуют и продолжают активно совершенствоваться! Инженер-химик Брайан Коргел из Техасского Университета в Остине (США) уверен, что «солнечные панели скоро можно будет рисовать на стенах и крышах зданий красками из наночастиц». По его словам, процесс использования новой нано-краски сможет вскоре заменить стандартный (относительно дорогой) высокотемпературный метод изготовления солнечных панелей.
Напыляемые солнечные элементы – “почти газетная” печать от специалистов Техасского Университета
«На данный момент наша исследовательская группа занимается изготовлением нанокристаллов. Мы берем элементы группы "CIGS " – медь, индий, галлий, селенид – и формируем из этих неорганических [светопоглощающих] материалов мелкие частицы, которые затем помещаются в растворитель, создавая таким образом чернила или краску», - поясняет Коргел. Эта солнечная «краска» выполняет те же функции, что и громоздкие фотогальванические солнечные коллекторы на крышах зданий и на «солнечных фермах» по всему миру. Крошечные коллекторы Коргел называет «солнечными бутербродами», верхняя и нижняя части которых представлены металлическими контактами, а середина – светопоглощающим слоем.
"Солнечная краска" может распыляться на пластиковые, стеклянные и тканевые поверхности, превращая их в солнечные элементы. Процесс этот чем-то напоминает газетную печать. Подложка может быть слегка гибкой (к примеру, представлять собой ровный лист пластика, металлической фольги или даже лист бумаги). Толщина слоя используемых в краске CIGS наночастиц, к слову, в 10000 раз меньше человеческого волоса.
Отдельные элементы могут собираться в солнечные панели (согласно NREL - по 40 элементов на одну панель), обеспечивая электричеством жилые дома и промышленные предприятия. Единственное «но» заключается в том, что для рентабельности промышленного изготовления «краски» эффективность преобразования солнечного света должна составить 10%. Пока что это значение не превышает 3%, но исследователи надеются, что им удастся повысить его до необходимого уровня.
Напыляемые солнечные элементы – «зеленое» электричество для микроскопических устройств
Исследователи Университета Южной Флориды разработали столь крошечные солнечные элементы, что их можно просто распылять на стены, крыши и любые другие освещаемые солнцем поверхности. Эти элементы способны питать только очень мелкие устройства, так как их размеры не превышают 1мм в длину. Органические полимеры, используемые вместо кремния, позволили д-ру Цзян Сяомэй создать легкорастворимые фотоэлементы, которые могут наноситься на любой приспособленный для этого материал. Комплекс из 20 таких элементов производит электроэнергию напряжением 8 вольт, которую исследователи использовали для работы датчиков из нанотрубок, предназначенных для обнаружения опасных химикатов.
Кроме того, американская компания New Energy Technologies недавно представила протестированную Университетом Южной Флориды разработку «Солнечных окон» (“SolarWindow”). Эта напыленная на стеклянную поверхность солнечная панель, по утверждению разработчиков, способна производить электроэнергию даже из искусственного света внутри помещений. Для ее создания использовались все те же крошечные солнечные элементы , разработанные Цзян Сяомэй.
Завод по производству напыляемых солнечных элементов в Австралии
Исследователи Австралийского национального университета совместно с представителями компаний Spark Solar Australia и Braggone Oy работают над трехлетним проектом по разработке дешевых и высокоэффективных напыляемых солнечных панелей. Традиционно фотоэлементы изготавливаются из кремния, покрытого тонким противоотражающим слоем нитрата кремния. Дороговизна их производства объясняется, в частности, необходимостью проведения процесса в условиях вакуума. Новый метод использует напыляемую водородную пленку и напыляемую же противоотражающую пленку (вакуум при этом не нужен). Солнечные элементы проходят через конвейер, где и происходит напыление пленок. Этот упрощенный метод позволит средних размеров заводу сэкономить на капитальном оборудовании до $ 5 млн., т.е. выпускаемые солнечные панели окажутся в итоге намного более дешевыми.
Основанный Spark Solar «солнечный» завод станет самым крупным поставщиком солнечных элементов в Южном полушарии. Будущее месторасположение его все еще уточняется (рассматриваются варианты Аделаиды, Джилонга, Воллонгонга, Квенбейана, и Канберры). Первые солнечные элементы были выпущены уже в конце 2010 года, в целом же предполагаемый годичный объем производимой продукции составит более 10 миллионов фотоэлементов, при этом доходы от экспорта ожидаются на уровне 135 млн. австралийских долларов в год.
Напыляемые солнечные элементы – новые возможности для окон эко-домов
Норвежская компания EnSol AS совместно с командой ученых Лестерского университета разработала запатентованную конструкцию солнечного элемента, в которой используются металлические частицы диаметром около 10 нанометров. Это свое изобретение ученые планируют использовать для превращения в солнечные электрогенераторы самолетов и зданий (в том числе окон). Наносить «краску» из новых тонкопленочных фотоэлементов можно будет на любую плоскую поверхность.
Предлагаемая технология была опробована, но все еще дорабатывается. Прежде чем выпустить ее на рынок в к 2016 году, разработчики надеются повысить эффективность изобретения до 20%. Так или иначе, покрытый тонкой прозрачной пленкой фотоэлементов материал от EnSol уже показал себя лучше, чем многие из существующих и параллельно разрабатываемых конкурентами технологий.
Итак, подводя итоги
Тот факт, что «солнечный» материал может использоваться в виде напыляемой краски, существенно расширяет возможности создания «мобильного» электричества.
Небо, затянутое тучами, работе «солнечной краске» не помеха, так как напыляемые фотоэлементы способны улавливать не только ультрафиолет, но и инфракрасное солнечное излучение.
Покрытие транспортного средства подобным материалом сможет, теоретически, обеспечить постоянную подзарядку батарей.
Еще больше электроэнергии будет вырабатываться при нанесении его на поверхность крыш и/или окон. Кроме того, подобные солнечные элементы будут лучше выдерживать непогоду, чем большинство нынешних хрупких солнечных коллекторов.
Однако
Поскольку эффективность фотоэлементов зависит от степени поглощения солнечного света, пользователям придется периодически очищать «покрашенные» солнечной «краской» стены и крыши. Работы Австралийского национального университета, касающиеся возможности использования напяемых солнечных панелей в помещении, продолжаются, завершение их запланировано на конец 2011 года.
