В основе технологии создания батареи лежит гетероэлектрик – новое вещество на основе наночастиц золота и серебра. Особенность этого материала в том, что он «загоняет» состоящий из волн разной длины солнечный свет на одну частоту, тем самым, повышает общий КПД батареи.
Источник питания состоит из двух основных элементов: гетероэлектрического фотоэлемента (ГЭФ), преобразующего видимый и инфракрасный свет в электричество, и гетероэлектрического конденсатора огромной емкости при малом объеме, который полученную энергию накапливает. Подобный элемент обладает уникальной способностью работать не только днём, но и ночью, используя видимые и инфракрасные световые потоки, из-за чего его и назвали «звездной батареей».
В настоящее время неконкурентоспособность солнечной энергетики обусловлено низкой эффективностью преобразования энергии (~20%), отсутствием возможности получения электроэнергии ночью и в облачную погоду и отсутствием эффективных и экологически безопасных источников накопления энергии. У продемонстрированного отечественными учёными фотоэлемента эти недостатки отсутствуют, о чем говорят показатели первого прототипа: эффективность преобразования видимого спектра в электроэнергию – 54%, инфракрасного света в электроэнергию – 31%. Это значительно превышает существующие мировые показатели – анонсированные прототипы зарубежных устройств имеют КПД преобразования прямого солнечного излучения около 42%. Кроме того, фототок гетероэлектрического фотоэлемента в 4 раза выше, чем у современных солнечных батарей, при этом ГЭФ имеет массу полупроводникового вещества на ватт энергии в 1000 раз меньше, чем у существующих аналогов.
Предварительные расчеты показали, что себестоимость производства гетероэлектрического фотоэлемента «звездной батареи» также ниже себестоимости фотоэлемента обычной кремниевой.
Даже спустя почти 2 года после демонстрации первого образца многие тщетно ищут хоть какие-то сведения о развитии этого направления. И вот совсем недавно мне удалось отыскать подтверждение существования реальных применений звёздной батареи на практике. В одной из статей журнала "Наука и Техника" был описан российский беспилотный дирижабль где использована разработка из Дубны. Вот как это выглядит на странице сайта:
"На верхней части корпуса российской беспилотной стратосферной платформы развернута "звездная батарея", способная вырабатывать энергию круглые сутки. Двигатели с винтами расположены в хвосте дирижабля."
Вначале я подумал о том что это метафора и необязательно эта "звездная батарея" ТА САМАЯ, однако почитав тексты описания к другим дирижаблям, я понял что это не метафора и автор отдает себе отчет в разнице терминов "звёздная батарея" и "солнечная батарея". Вот например как описывается японский дирижабль:
"Таким видится японским конструкторам стратосферный дирижабль NAL JAXA. На верхней части корпуса расположены солнечные батареи, энергия которых приводит в действие двигатели в носовой части дирижабля."
Учитывая что солнечная батарея не способна вырабатывать электроэнергию в тёмное время суток я сделал вывод о том что это действительно ТА САМАЯ "звёздная батарея". К тому же в тексте явно указывается что разработчиками "звёздной батареи" будет Дубна.
Если это действительно так и разработки в этой области вышли за рамки военных, то существует реальная возможность появления "звёздной батареи" в широкой продаже. Когда именно это произойдет, конечно неизвестно, поскольку НИКАКИХ официальных комментариев по поводу судьбы "звёздной батареи" Дубна не даёт.
Поскольку цена "звёздной батареи" должна быть не запредельной (себестоимость изготовления ниже чем у традиционной солнечной) это приведет к революции в области энергетики и не только. Дело в том, что нанотехнологии, на которых основана "звёздная батарея", имеют гораздо более широкую область применения. Кому интересно - можете поискать информацию о зонтичном патенте на изобретение.
Страна которая первая начнёт реальное внедрение нанотехнологий вырвется в научно-техническом плане вперёд, опередив любых конкурентов с устаревшими технологиями. Как в эпоху индустриализации, снова откроются фантастические новые возможности в развитии науки и техники.
Ссылка на оригинальную статью в Науке и Технике