Известные производители шин — Michelin, Bridgestone, Dunlop, Yokohama — участвуют в исследованиях новых материалов и структур протекторов для покрышек солнцемобилей. В результате экспериментов с солнцемобилями созданы шины, которые при достаточно высоком сцеплении с дорожным покрытием обладают самым низким в автопромышленности коэффициентом сопротивления качению — всего 0,007. Причем фирма Michelin уже использует эти наработки при производстве энергосберегающих шин модели Proxima RR для серийных автомобилей.
Трехколесный солнцемобиль Москва, построенный автором (за рулем), участвовал в трансавстралийском пробеге и ни разу не превысил скорость на Стюарт Хайвэй
Наконец, гонки солнцемобилей дают мощный импульс новым технологиям производства фотоэлектрических преобразователей энергии, которые сегодня можно встретить повсюду — на орбитальных космических станциях и в самосветящейся женской бижутерии, в мощных
энергетических и опреснительных установках и небольших солнечных сеносушилках и водяных насосах на сельскохозяйственных фермах, на крышах и фасадах зданий и в гелиокомплексах для получения особо чистых тугоплавких металлов.
Один из членов швейцарской команды трансавстралийского ралли подсчитал, что затраты электроэнергии их гелиомобиля "Дух Биля III" эквивалентны расходу 0,17 л бензина на 100 км пробега. Есть основания полагать, что в следующем пробеге World Solar ChallengeХ99, который возьмет старт в октябре нынешнего года, расход энергии будет еще ниже, а средняя скорость победителя превысит 100 км/ч. Тем более, что команде, которая добьется этого результата, уже обещан специальный приз — миллион долларов.
Состязание интеллектов продолжается.
Как работает солнечный элемент
В солнечных элементах — или, по-другому, в фотоэлектрических преобразователях, — которые делают из полупроводниковых материалов (чаще всего из кремния), происходит процесс преобразования света в электрический ток.
Солнечный элемент обычно состоит из двух слоев кремния — "положительного" (р-типа) и "отрицательного" (n-типа). Поглощая фотоны света, электроны в кристаллической решетке полупроводника переходят на более высокий энергетический уровень, и начинается их упорядоченное движение из одного слоя в другой через так называемый p-n-переход. Поместив контакты на верхней и нижней гранях кремниевой пластины, получают электрический ток во внешней цепи. А последовательно-параллельное соединение отдельных солнечных элементов позволяет получить солнечные батареи с необходимой силой тока и напряжением.
 |
 |
| Схема солнечного элемента (фотоэлектрического преобразователя энергии): 1 — солнечный свет, 2 — контактная сеть на верхней грани, 3 — ламинирующая пленка, 4 — прозрачный клей, 5 — антирефлектирующее покрытие, 6 — кремний n-типа, 7 — кремний р-типа, 8 — контактная сеть на нижней грани, 9 — электрический ток |
Высокоэффективный солнечный элемент Центра фотовольтаики в Сиднее: 1 — паз, прорезанный лазерным лучом и заполненный расплавом металла, 2 — верхний контакт, 3 — структурированная поверхность, 4 — нижний контакт, 5 — окисная пленка |
Солнечные элементы постоянно усовершенствуются — в течение последних 50 лет происходит постепенное повышение эффективности и снижение стоимости фотоэлектрических преобразователей. Солнечные батареи первых спутников Земли имели КПД 4—6%. Сегодня большинство отечественных и зарубежных предприятий выпускают солнечные элементы с КПД 10—12%. В лабораторных условиях уже получены фотоэлектрические преобразователи с КПД 33—34%. А для солнецемобилей-лидеров последнего трансавстралийского ралли, в том числе для японского рекордсмена Honda Dream, Центр фотовольтаики университета в Сиднее, используя технологию, разработанную профессором Мартином Грином, изготовил солнечные элементы с КПД около 23%, сделанные на основе сверхчистого монокристаллического кремния. Структурированная в виде перевернутых призм поверхность с двойным антирефлектирующим покрытием существенно уменьшает светоотражение. Специально создаваемая пленка окиси кремния "залечивает" дефекты кристаллической решетки на поверхности солнечного элемента. Первичную контактную сеть образует расплав меди, остывающий в тончайших бороздках, нарезаемых лучом лазера. Чтобы уменьшить контактное сопротивление и по возможности не затенять солнечный элемент, укладываемые на его поверхность электроды изготавливают из серебряной проволоки тоньше человеческого волоса.
Разработан также способ получения высокоэффективных солнечных элементов из нескольких чередующихся положительных и отрицательных слоев полупроводниковых материалов — это дает надежду на то, что вскоре в солнечных элементах можно будет использовать низкокачественный кремний, столь же дешевый, как и обычное стекло.