такого преобразования, достигающий 80%. Представляете себе батарею, которая днем работает от солнца, а ночью использует энергию инфракрасного излучения, накопленную за день нагретой землей! ¦
раметры перехода делают такими, чтобы обеспечить максимум эффективности в зелено-голубой области спектра (0,45-0,5 мкм), на которую приходится максимум солнечного излучения (при нахождении солнца не ниже 30° над горизонтом).
Но эффективностью как таковой технологические проблемы далеко не исчерпываются. Для фотоэлектрических преобразователей требуется особо чистый кремний (примеси резко снижают эффективность). Кроме того, если для болыиин-I ства микросхем или транзисторов разброс параметров в несколько раз в ту или иную сторону большой роли не играет, то для солнечной панели это критичный фак-I тор: элементы приходится отбирать по I параметрам. Слишком большой разброс в одном модуле заставит элементы работать друг на друга, что снизит и без того невысокий КПД.
Впрочем, технологи сражаются не столько за КПД, сколько за снижение себестоимости элементов при сохранении тех же параметров. Себестоимость можно снизить, например, путем уменьшения толщины пленки кремния: так, применение аморфного кремния позволяет делать пленки толщиной 0,5-1,0 мкм вместо 300 мкм для кристаллических. Кроме того, выращивать пленки аморфного кремния большой площади значительно проще технологически. Элементы получаются дешевыми, но увы, достигнутый
ПЕРИФЕРИЯ
технологии
на аморфном кремнии КПД не превышает 10% в лабораторных условиях (реально около 6%), и, кроме того, такие элементы быстрее деградируют. Тем не менее будущее связывают именно с аморфным кремнием: считается, что тонкопленочная технология позволит через пять-десять лет снизить стоимость батарей вдвое.
СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Низкая эффективность батарей приводит к тому, что солнечные электростанции требуют больших площадей. Так, рядовая солнечная электростанция мощностью 1 ГВт (примерно столько потре-
днику, что еще больше повышает стоимость батарей.
Один квадратный метр крыши, покрытой солнечными элементами, в среднеевропейских условиях может отдать мощность около 100 Вт. Обойдется такой квадратный метр долларов в пятьсот, то есть начальные вложения на каждый ватт составят примерно пять долларов, К цене самих солнечных модулей следует приплюсовать цену аккумуляторов и стабилизирующей системы, чтобы обеспечить круглосуточную работу, что добавит к цене каждого ватта еще как минимум доллар. Итого, пятикиловаттная система
В ГЕРМАНИИ ГОСУДАРСТВО НЕ ТОЛЬКО КОМПЕНСИРУЕТ ДО ДВУХ ТРЕТЕЙ ЗАТРАТ НА УСТАНОВКУ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ, НО И КУПИТ У ВАС ЛИШНЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ДНЕМ
бляет московский микрорайон не слишком холодной зимой) покроет своими батареями несколько десятков квадратных километров (что сравнимо с площадью самого же микрорайона), причем этот расчет справедлив при размещении электростанции отнюдь не в московском регионе, а где-нибудь в пустыне Аризона с тремястами шестьюдесятью солнечными днями в году. К тому же за батареями надо ухаживать: как минимум своевременно очищать от пыли и грязи (что на таких площадях представляет собой немалую проблему) и периодически заменять дефектные элементы. В космосе грязи нет, зато есть другая напасть: там элементы быстрее выходят из строя из-за повышенной радиации, и, чтобы увеличить долговечность, приходится делать специальные присадки к полупрово-
солнечного электроснабжения, смонтированная на даче, обойдется вам тысяч в шестьдесят - не считая собственно монтажа и, конечно, резервного бензогенератора, без которого в наших широтах не обойтись, особенно зимой.
Кстати, при доставке энергии из космоса с помощью микроволнового луча часть преимуществ орбитального размещения потеряется по дороге. Нет, атмосфера как раз помешать не должна: если использовать излучение с длиной волны около 1 мм, то, по словампрофессора американского Института космических систем Дэвида Крисвелла (недавно предложившего строить электростанции на Луне), потери не превысят 2%. Зато половину энергии съедят промежуточные преобразования: у СВЧ-генератороа и приемников тоже есть свой КПД. Так что если полуфантастиче-
ский проект Solaren и будет осуществлен. все же вряд ли можно говорить, что солнечная энергия в ближайшем будущем займет важное место в мировой энергетике
Единственный, видимо, путь, на котором солнечная энергия может стать заметной альтернативой сжиганию углеводородов, - заместить хотя бы часть электро- и тепловой энергии на солнечную там, где это действительно выгодно. И такие приложения есть, что доказывают многочисленные проекты «экологичных жилищ» или, скажем, судов на солнечных батареях.
Как пример одного из самых масштабных начинаний последнего времени, можно привести проект целого города во Флориде под названием Babcock Ranch, в котором 20 тысяч домов вместе со всей инфраструктурой должны снабжаться только за счет солнечной энергии, причем, по расчетам проектировщиков, ее должно хватить еще и на продажу. А бум «зеленых« домов в Европе в немалой степени обусловлен государственной поддержкой: так, в Германии государство не только компенсирует до двух третей затрат на установку солнечных батарей, но и купит у вас лишнее электричество днем, причем по завышенным ценам, а потом продаст его же вам ночью, но со скидкой. Благодаря этой программе в стране кроют крыши солнечными батареями по полмиллиона квадратных метров в год, и такой подход оказывается хоть и более затратным, но и более экологичным, нежели выстилание кремнием квадратные километры. Ведь крупная солнечная станция, снижая температуру почвы, вполне может привести к локальному изменению климата. ¦
Демократия или свобода
ВЖЖ моего коллеги - те же обвинения против меня. Одно из его занятий по методологии науки проходит так: студент зачитывает вслух мою колонку из «КТ» а преподаватель объясняет, почему я - не демократ.
Зачем я вытаскиваю на поверхность частный спор? Он отражает более общие причины. Коллеге нужно доказать, что он - Демократ, чтобы запретить другим высказывать взгля-
либерализма - Джон Локк, Бенджамен Франклин, Томас Джефферсон - не были демократами! Первая редакция американской Конституции была либеральной, а не демократической и защищала свободы граждан от воли народных масс. Этому служили и косвенные выборы (избиратели голосовали за выборщиков, которые и избирали должностных лиц), и имущественный ценз для избирателей. По
посягательств, И я говорю не только о перекосах, известных нам из истории советской науки, - лысенковских чистках, борьбе с кибернетикой и «низкопоклонством перед иностранщиной». Сейчас актуальна защита академических свобод от демократических перекосов - вроде запретов на
