Сверхтонкие солнечные панели для дирижаблей

11.11.2024

В последние годы стремление обеспечить связь в труднодоступных уголках Земли дало толчок разработке воздушных платформ, функционирующих как псевдоспутники (HAPS) на большой высоте. Одной из важнейших задач на этом пути стало создание источника питания, который позволил бы таким платформам автономно находиться в воздухе длительное время. Именно здесь на помощь пришли солнечные панели, которые становятся все более легкими и эффективными.

Компания Softbank объявила о значительном прогрессе в этой области, представив сверхтонкие и легкие кремниевые солнечные панели, специально предназначенные для стратосферных дирижаблей.

Основная цель разработки Softbank - создать панели, которые могут поддерживать работу стратосферных платформ для связи, способных заменить обычные вышки в труднодоступных местах, где невозможно установить традиционные базовые станции. Новые панели не только легки, но и обладают достаточно высоким коэффициентом полезного действия (КПД). Текущая версия весит 665 граммов на квадратный метр и достигает КПД 22,2%. Однако это промежуточный этап: цель компании - достичь веса в 500 граммов на квадратный метр, что еще больше повысит эффективность и удобство эксплуатации панелей на летающих платформах.

На сегодняшний день стратосферные платформы чаще всего представляют собой дирижабли, способные находиться в воздухе длительное время на высоте 20 километров, что позволяет им заменять наземные ретрансляторы. Однако для их эффективной работы необходимы источники энергии, которые не добавят лишний вес и смогут обеспечить платформу энергией на протяжении длительного времени. Именно для таких задач компания Softbank выбрала кремниевые солнечные элементы. Хотя в космической индустрии применяются более эффективные многослойные солнечные панели на базе материалов, превосходящих кремний, их стоимость остается слишком высокой для земного использования.

Совместная разработка компаний LONGi (Китай) и Fujipream Corporation (Япония) представляет собой гибкие солнечные элементы на основе гетеропереходов. Панели состоят из четырех слоев: защитного листа толщиной 25 микрометров, слоя фотоэлементов толщиной 80 микрометров, герметика толщиной 150 микрометров и заднего защитного листа толщиной 50 микрометров. Фотоэлементы соединяются с помощью медных проводников толщиной 250 микрометров, для пайки которых используется низкотемпературный припой. Каждая панель размером 563 на 584 мм весит всего 218,5 грамма, что на единицу площади составляет 665 граммов на квадратный метр.

Сейчас специалисты LONGi и Fujipream продолжают работать над улучшением характеристик солнечных панелей, стремясь к достижению целевого веса в 500 граммов на квадратный метр. Это позволит не только повысить производительность и надежность стратосферных дирижаблей, но и значительно снизить стоимость эксплуатации. Успешное внедрение таких панелей откроет возможности и для наземного применения, например, в строительстве, автомобилестроении и на других объектах, где доступные, но неровные поверхности могут быть использованы для сбора солнечной энергии.

Потенциал подобных солнечных панелей велик: их гибкость и легкость делают их пригодными для установки на самых разных конструкциях, где необходим автономный источник питания. Массовое производство также позволит сделать их более доступными, что принесет пользу не только для технологий связи, но и для множества других сфер, где требуется легковесное, но эффективное энергоснабжение.

Усилия Softbank, LONGi и Fujipream нацелены на создание уникального продукта, способного улучшить связь и повысить доступность интернета в самых удаленных точках планеты. Новые солнечные панели - важный шаг на пути к тому, чтобы сделать энергоэффективные воздушные платформы реальностью, что может радикально изменить подход к телекоммуникациям на Земле.

<< Назад: Кот помог обнаружить неизвестный науке вирус 11.11.2024

>> Вперед: Летучие мыши запоминают акустическую карту своего ареала 10.11.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Смарт-часы Garmin Instinct 3 17.01.2025

Компания Garmin представила свои новые смарт-часы Instinct 3, которые являются последним поколением популярных часов для активного отдыха. Модель сочетает в себе высокую технологичность, улучшенную автономность и стильный дизайн, что делает ее идеальным выбором для людей, ведущих активный образ жизни. Garmin Instinct 3 предлагает улучшенные функции и отличную автономность, делая эти смарт-часы идеальными для любителей активного отдыха и экстремальных видов спорта. Это устройство сочетает в себе высокую прочность, функциональность и стиль, что делает его ценным аксессуаром для всех, кто хочет контролировать свое здоровье и оставаться на связи в любых условиях. Одной из главных особенностей Instinct 3 является наличие AMOLED-дисплея (или солнечного дисплея), который значительно улучшает визуальное восприятие и удобство использования устройства. Также новая версия получила металлическую рамку и встроенный фонарик, что добавляет дополнительную функциональность и делает часы более уни ...>>

Носить младенца удобнее слева 16.01.2025

Материнский инстинкт - удивительное явление, которое на протяжении тысячелетий помогает мамам заботиться о младенцах. Несмотря на развитие технологий и изменения образа жизни, многие аспекты ухода за детьми остаются неизменными. Одним из таких интуитивных действий является привычка держать ребенка на левой стороне тела. Как выяснили ученые, эта привычка связана не с доминирующей рукой, как предполагалось ранее, а с более глубокой биологической и эмоциональной причиной. Ношение ребенка на левой стороне обеспечивает ему большую безопасность и помогает установить тесную эмоциональную связь между матерью и младенцем. Правая половина мозга, управляющая левой стороной тела, отвечает за обработку эмоций и социальные сигналы. Когда ребенок находится с левой стороны, правое полушарие матери активнее реагирует на его мимику, плач и другие сигналы. Это позволяет маме быстрее распознавать и понимать эмоциональные состояния малыша, такие как страх, дискомфорт или радость. Такая связь особенно ...>>

Случайная новость из Архива Отношение к запахам 07.04.2022 Как оказалось, восприятие запахов является универсальным для представителей разных стран, регионов и культур. Хотя у всех есть любимые и нелюбимые запахи, эксперты говорят, что все на самом деле сводится к простой химии. Структура одной молекулы запаха диктует, как люди воспринимают ее и транслируют. В ходе своего нового исследования ученые пытались определить, какой же запах является наиболее приятным для большинства людей. Те люди, которые в ходе эксперимента испытывали запахи, были выходцами из самых разных слоев общества, включая группы коренного населения, которые практически не сталкивались с запахами и продуктами питания за пределами своей собственной культуры. В общей сложности в исследовании было задействовано 235 людей. "Культуры во всем мире оценивают различные запахи одинаково, независимо от того, откуда они родом, но предпочтения в отношении запахов имеют личный характер. Мы пытались понять, имеют ли люди во всем мире одинаковое восприятие запахов и нравятся ли им одни и те же типы запахов, или это нечто, что устанавливается в культуре", - объяснил Артин Аршамян из Каролинского института в Швеции. Так, в ходе эксперимента эксперты выяснили, что самым приятным запахом для многих оказалась запах ванили. А вот запах изовалериановой кислоты, которая содержится в соевом молоке, сыре и потных ногах понравился участникам меньше всего. По словам Аршамяна, возможная причина, по которой люди считают некоторые запахи более приятными, чем другие, независимо от культуры, заключается в том, что такие запахи увеличивали шансы на выживание в ходе эволюции человека.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025