Проблема электропитания в полевых условиях может быть решена с помощью солнечной энергоустановки, представленной «НПО машиностроения» (Реутов) на выставке «Энергосбережение-2000».
Батареи на элементах из монокристаллического кремния при количестве модулей от 2 до 8 способны, соответственно, развивать пиковую мощность от 80 до 320 Вт, а номинальную выходную — от 70 до 300 Вт. Масса установки без аккумулятора — от 48,5 до 110 кг. Выходное напряжение постоянного тока — 12 или 24 В. Выходное напряжение переменного тока в 6- и 8-модульных батареях — 220 В. Барсуков А., журнал "ТКТ", № 6, 2000 г. (через эту ссылку можно бесплатно скачать справочник, глава которого посвящена электропитанию стационарных и мобильных устройств от солнечных батарей)

30.10.07 IBM представила инновационный процесс утилизации полупроводниковых пластин. В этом процессе применяется специализированная методика удаления шаблонов, обеспечивающая возможность повторного использования отбракованных пластин (тонких кремниевых дисков, на которые впечатываются шаблоны, образующие готовые полупроводниковые чипы для компьютеров, мобильных телефонов, игровых приставок и других электронных устройств) при производстве кремниевых панелей солнечных элементов. Этот процесс был удостоен награды 2007 Most Valuable Pollution Prevention Award (Самое полезное изобретение в области предотвращения загрязнения окружающей среды) от организации The National Pollution Prevention Roundtable (NPPR). Благодаря этому процессу утилизации IBM сможет более эффективно удалять информацию с поверхности пластин, что позволяет направлять их для повторного использования в качестве «контрольных пластин» при отладке производственного процесса на собственных предприятиях или продавать предприятиям, занятым производством солнечных элементов, и тем удовлетворить потребность в кремниевых материалах, применяемых при изготовлении фотоэлектрических преобразователей. IBM намеревается предоставить подробное описание своего нового процесса широкому кругу производителей полупроводниковых компонентов. В настоящее время процесс применяется на заводе в Берлингтоне (штат Вермонт) и внедряется на заводе IBM по производству полупроводниковых компонентов в Ист-Фишкилле (штат Нью-Йорк).
«Одна из серьезных проблем, стоящих перед гелиоэнергетической промышленностью – нехватка кремния, которая угрожает остановить ее быстрый рост, – заявил Чарльз Бай, финансовый директор компании ReneSola, одной из быстро растущих гелиоэнергетических компаний в КНР. – Вот почему мы обратили свое внимание на отбракованные кремниевые материалы для использования их в качестве сырья, столь необходимого нашей компании».
IBM и другие предприятия отрасли используют кремниевые пластины двояким образом – в качестве исходного материала для производства микроэлектронных продуктов – от сотовых телефонов до бытовой электроники – и при мониторинге и контроле промежуточных операций в процессе производства. По данным Ассоциации полупроводниковой промышленности (Semiconductor Industry Association, SIA), предприятия всего мира ежедневно запускают в производственный процесс 250 тыс. новых полупроводниковых пластин. Согласно внутренним оценкам IBM, до 3,3 % этих пластин идут в отходы производства. За год это составляет приблизительно три миллиона пластин. (1) Поскольку эти пластины содержат интеллектуальную собственность, большинство из них не могут быть утилизированы посредством передачи внешним контрагентам и поэтому они подвергаются дроблению, а затем отправляются на свалку, или переплавляются и в таком виде поступают в продажу.
Нехватка кремния сдерживает наращивание производства панелей для солнечных источников питания. Корпорация IBM разработала процесс для повторного использования кремниевых пластин, отбракованных при производстве полупроводниковых чипов, в панелях солнечных элементов. На этой фотографии инженер-технолог IBM Мишель Болз (Michelle Bolz) держит солнечную панель  над контейнером для бракованных кремниевых пластин, подлежащих переработке. IBM намеревается предоставить подробное описание своего нового процесса широкому кругу производителей полупроводниковых компонентов.
«Обязательства IBM по защите окружающей среды охватывает все виды ее деятельности – от повторного использования материалов, применяемых в производстве полупроводниковых компонентов, до предоставления клиентам самых эффективных по энергопотреблению вычислительных центров, – говорит Майк Кадиган (Mike Cadigan), генеральный менеджер подразделения IBM Semiconductor Solutions. – Техническая изобретательность, которую корпорация IBM продемонстрировала в своей новаторской программе конверсии полупроводниковых пластин для гелиоэнергетической промышленности, породила множество других экологических решений, которые сегодня успешно применяются в наших производственных операциях».
Новый процесс утилизации пластин направляет бракованные пластины для использования в качестве контрольных экземпляров – чем достигается общая экономия энергии до 90%, поскольку повторное использование брака позволяет корпорации IBM снизить количество новых пластин, направляемых для удовлетворения потребностей производства. После окончания срока службы контрольных экземпляров они продаются предприятиям гелиоэнергетической отрасли. В зависимости от того, как конкретный производитель солнечных элементов обрабатывает пакет таких пластин, он может сократить свои потребности в электроэнергии на 30 – 90% по сравнению с использованием новых кремниевых материалов. В свою очередь, снижение энергопотребления обуславливает общее сокращение выделяемого углекислого газа (CO₂) и других парниковых газов, вырабатываемых на протяжении всего срока службы продукта или услуги – причем, и для полупроводниковой отрасли, и для гелиоэнергетики.
Эта программа уже привела к уменьшению расходов на контрольные пластины и повышению эффективности деятельности IBM по утилизации пластин. Для завода IBM в Берлингтоне экономия за 2006 г. превысила 500 тыс. долл. Согласно прогнозам, экономия за 2007 г. составит почти 1,5 млн. долл., а единовременная экономия за счет повторного использования находящихся на хранении пластин превысит 1,5 млн. долл. В десяти милях от Берлингтона находится кампус Эссекс-Джанкшен (штат Вермонт), в котором в 20 больших корпусах, размещенных на территории 3 кв. км, работает примерно 5600 человек – занимающихся преимущественно разработкой, изготовлением и тестированием полупроводниковых компонентов.
Кроме того, организация NPPR высоко оценила программы завода в Берлингтоне по экономии воды и сокращению энергопотребления. В качестве крупнейшей организации США, занимающейся исключительно предотвращением загрязнения окружающей среды, NPPR действует в качестве «рупора» сообщества защитников окружающей среды.
Созданные корпорацией IBM инновации в области микроэлектроники и революционные системы на кристалле преобразовали полупроводниковую отрасль. Среди новаторских достижений IBM в области полупроводниковых технологий – структуры «диэлектрик с высоким значением k/металлический затвор», улучшающие функционирование транзисторов и позволяющие значительно уменьшить их размеры; двухъядерные и многоядерные микропроцессоры; медные проводники; структуры «кремний на диэлектрике» и кремний-германиевые транзисторы; напряженный кремний, а также eFUSE – технология, которая позволяет компьютерным микросхемам автоматически реагировать на изменение условий. За свою 40-летнюю деятельность по развитию и совершенствованию полупроводниковой техники корпорация IBM была награждена медалью National Medal of Technology – высшей государственной наградой США в области инновационных технологий.
(1) Согласно оценкам ассоциации SIA, предприятия всего мира ежедневно запускают в производственный процесс 250 тыс. полупроводниковых пластин. Если исходить из нормы отбраковки 3,3% (характерной для полупроводникового производства IBM), то общее количество ежегодно отбраковываемых пластин составляет не менее 3 млн. экземпляров. Реальные нормы отбраковки могут меняться в зависимости от операционной эффективности и условий производственного процесса.

Санта-Клара, Калифорния, июнь 2008 г. – Корпорация Intel, постоянно стремящаяся развивать новые технологии и удовлетворять потребности в создании возобновляемых источников энергии, предоставила ключевые ресурсы для учреждения новой организации в группе компаний New Business Initiatives – независимой компании SpectraWatt. Глобальный инвестиционный фонд Intel Capital выделил около 50 миллионов долларов. Дополнительными инвесторами стали компании Cogentrix Energy, дочернее предприятие группы компаний Goldman Sachs, PCG Clean Energy and Technology Fund («CETF») и Solon AG. Ожидается, что сделка будет завершена во втором квартале текущего года.
Компания SpectraWatt будет заниматься производством и поставками фотоэлементов для производителей модулей, работающих на солнечной энергии. Помимо ориентированности на современные технологии создания фотоэлементов, компания SpectraWatt будет уделять значительное внимание разработке новых возможностей и оптимизации процесса производства для сокращения стоимости производства солнечной энергии. Компания SpectraWatt рассчитывает начать разработку своих инновационных технологий на базе исследовательской лаборатории, расположенной в Орегоне, в 2008 году и освоить производство и поставку фотоэлементов мощностью в 60 МВт на находящейся там же фабрике к середине 2009 года.
«Компания SpectraWatt является великолепным примером того, как в корпорации Intel предпринимательство помогает развитию технологий, – заявил Арвинд Содани (Arvind Sodhani), президент Intel Capital и исполнительный вице-президент. — Для Intel Capital это вложение – важная инвестиция в развитие растущего сектора экологически безопасных технологий, и мы рассчитываем на сотрудничество с новой компанией для поддержания ее роста».
Фотоэлементы – это отдельные компоненты фотоэлектрических систем, позволяющих преобразовывать энергию солнечного излучения – в электрическую. Объем рынка фотоэлектронных устройств для конечных пользователей в 2007 году составлял около 30 миллиардов долларов, а его рост, по сравнению с уровнем 2006 года, составил 50 процентов (по данным компании Photon Consulting). Производство фотоэлементов растет на 30-40 процентов ежегодно, и ожидается, что в течение нескольких лет стоимость солнечной энергии, в настоящее время почти вдвое большая стоимости традиционных источников энергии за киловатт, будет к ней приближаться.
Корпорация Intel на протяжении многих лет проявляет заботу об окружающей среде и применяет технологические инновации для обеспечения большей энергоэффективности своей продукции и услуг. Развитие в рамках корпорации Intel небольшой компании, которая будет заниматься разработкой и производством фотоэлектрических систем, полностью соответствует философии заботы об окружающей среде и поиска новых деловых возможностей. Корпорация Intel стремится к глобальному уменьшению выбросов парниковых газов к 2010 году: на 30 процентов от уровня 2004 года. Кроме того, недавно корпорация Intel представила микропроцессоры, не содержащие свинца и галогенов. Наконец, в настоящий момент корпорация Intel является лидером списка Green Power, составленного Управлением по защите окружающей среды, как самый крупный покупатель возобновляемых источников энергии.
«Создание компании SpectraWatt – это важный шаг вперед в деле развития рынка возобновляемых источников энергии, – говорит Эндрю Б. Уилсон (Andrew B. Wilson), главный исполнительный директор компании SpectraWatt и бывший генеральный менеджер программы Intel New Business Initiatives. — Нам очень приятно вести сотрудничество с этими компаниями для достижения национальной энергетической независимости».
«Мы очень гордимся тем, что являемся частью этого уникального венчурного проекта, – подчеркнул Томас Крупке (Thomas Krupke), главный исполнительный директор компании SOLON AG. — Опыт и намерения всех участвующих компаний вселяют в нас уверенность в достижении нашей общей цели – переводе технологий преобразования солнечной энергии на новый уровень».
Intel Capital — глобальный инвестиционный фонд корпорации Intel, вкладывающий средства в перспективные технологические компании всего мира. Фонд Intel Capital инвестирует средства в производителей аппаратного и программного обеспечения, а также провайдеров услуг, работающих на таких сегментах рынка, как обслуживание корпоративных и домашних пользователей, разработка мобильных технологий, здравоохранение, реализация интернет-сервисов, производство полупроводниковых компонентов и безопасных для окружающей среды технологий. Начиная с 1991 года Фонд Intel Capital инвестировал более 7,5 млрд долларов США в почти 1000 компаний из 45 стран мира. За этот период по всему миру были акционированы 168 компаний из инвестиционного портфеля Фонда, а 212 были приобретены или прошли через процедуру слияния. Только в 2007 году фонд Intel Capital профинансировал 166 сделок, вложив в это около 639 млн долларов, при этом около 37% средств были инвестированы в компании, работающие за пределами США.
Компания Cogentrix Energy, дочернее предприятие группы компаний Goldman Sachs, является ведущим производителем и разработчиком независимых источников энергии и энергосистем в Северной Америке. Компания Cogentrix – это основная платформа группы компаний Goldman Sachs в развитии и разработке удобных в использовании и возобновляемых источников энергии в Северной Америке и на некоторых международных рынках.
Группа компаний Goldman Sachs – это глобальная компания, являющаяся лидером рынка в вопросах финансирования, обеспечения безопасности и управления инвестициями, предоставляющая широкий спектр услуг для постоянной и разнообразной клиентской базы, включающей в себя корпорации, финансовые организации, правительства стран и состоятельных людей. Основанная в 1869 году, она является одной из старейших и крупнейших инвестиционных компаний. Штаб-квартира организации находится в Нью-Йорке, а региональные офисы – в Лондоне, Франкфурте, Токио, Гонконге и других крупных мировых финансовых центрах.
Фонд PCG Clean Energy and Technology Fund – это одновременно фонд и инвестиционная компания, специализирующаяся на вложениях средств в развитие глобальных экологических технологий и технологической стоимостной системы. Фонд управляется специализированной инвестиционной командой CleanTech, являющейся частью центра управления ресурсами PCG и расположенной в Ла Хойя, Калифорния. В руках инвестиционной команды сосредоточено более 15 миллиардов долларов в частных паях, распределенных по фондам, отдельных счетах и рекомендательных отношениях.
Компания SOLON AG für Solartechnik является одним из крупнейших европейских производителей электронных устройств, работающих на фотоэлектричестве, а также ведущим поставщиком фотоэлектрических систем для крупных солнечных электростанций. Группа компаний SOLON имеет филиалы в Германии, Австрии, Италии, Швейцарии и Соединенных Штатах и насчитывает более 700 сотрудников по всему миру. Ключевыми направлениями бизнеса группы компаний SOLON является производство фотоэлектрических модулей различной мощности и полнофункциональных фотоэлектрических систем для построения солнечных электростанций.

Мюнхен, Германия, и Санта-Клара, шт. Калифорния, июль 2008 года – Intel Capital, глобальный инвестиционный фонд, учрежденный корпорацией Intel, уделяет большое внимание развитию экологически чистых технологий. В рамках этой инициативы Intel Capital инвестировал 24 миллионов евро в компанию Sulfurcell, ведущего немецкого разработчика и производителя тонкопленочных фотоэлектрических модулей, предназначенных для выработки электричества из солнечной энергии. Эти средства Sulfurcell будет использовать для масштабного расширения своих производственных мощностей, расположенных в Берлине.
В рамках своей инициативы фонд Intel Capital потратил 85 млн. евро, из них 24 млн. приходится на прямые инвестиции. Европейские компании, Climate Change Capital Private Equity (Лондон), AIG (Цюрих), Demeter Partners (Париж), Zouk Ventures (Лондон) и BankInvest (Копенгаген), дополнительно вложили 38 млн. евро в развитие экологически безопасных технологий.
«Инвестиции в экологически чистые технологии во всем мире, в том числе – в производство электричества из энергии cолнца, являются ключевым направлением деятельности Intel Capital. В первую очередь, это вызвано проблемой глобального потепления, а также ростом цен на электроэнергию для корпоративных и частных потребителей, – заявил Арвинд Содхани (Arvind Sodhani), президент фонда Intel Capital и исполнительный вице-президент корпорации Intel. – Инвестируя средства в отдельные инновационные технологии, подобные тем, которые разрабатываются компанией Sulfurcell, мы способствуем совершенствованию и распространению альтернативных способов получения электроэнергии, что снижает объем выброса углекислого газа в атмосферу».
«Эти инвестиции представляют собой новый этап для развития компании Sulfurcell, и мы рады сотрудничать с таким ведущим мировым инвестором, как Intel Capital, – отметил доктор Николаус Мейер (Nikolaus Meyer), генеральный директор компании Sulfurcell. – Мы придерживаемся активной стратегии развития, и средства, вложенные в нашу компанию, позволят нам удовлетворить постоянно растущий спрос на тонкопленочные фотоэлектрические модули во всех сегментах рынка».
Фотоэлектрические модули преобразуют солнечную энергию в электрическую. Компания Sulfurcell производит монолитные модули из тонкопленочных материалов на основе семейства химических соединений CIS/CIGSe, в состав которых входят сульфид и селенид меди и индия. Пилотная производственная линия показала высокие рабочие характеристики продукции и гибкость для увеличения объема производства с целью обеспечения массового выпуска продукции в будущем.
«Intel Capital принял решение об инвестировании средств в развитие компании Sulfurcell, потому что фотоэлектрические модули на основе CIS/CIGSe имеют более высокий КПД, чем любые другие тонкопленочные материалы. Эти модули могут использоваться в самых разных областях, например, они могут устанавливаться на крышах и стенах в качестве компонентов солнечных батарей, – уверен Хейко фон Девиц (Heiko von Dewitz), директор по инвестициям сектора Intel Capital по экологически чистым технологиям в Европе и Израиле. – Германия является лидером в области внедрения установок для преобразования солнечной энергии как альтернативного источника электроэнергии, и компания Sulfurcell имеет все необходимое для того, чтобы подобные технологии получили более широкое распространение в Германии и других странах».
Intel Capital уделяет большое внимание развитию сектора экологически чистых источников энергии, и занимается активным поиском и целенаправленным инвестированием в компании, которые производят продукцию и предлагают услуги в различных «зеленых» областях, таких как энергосбережение, альтернативные источники энергии, хранение, транспортировка, а также создание новых материалов.
Компания Sulfurcell занимается разработкой, производством и продажей тонкопленочных фотогальванических модулей на базе собственной технологии, основанной на материалах CIS. Фотоэлектрические модули Sulfurcell отличаются высоким КПД, даже в условиях повышенной температуры или частичного затенения. Кроме того, они идеально вписываются в любое окружающее пространство.
В настоящее время компания Sulfurcell входит в тройку лидеров среди более 20 мировых производителей фотоэлектронных модулей на основе материалов CIS/CIGSe. Штат сотрудников компании насчитывает 120 человек.

8 декабря 2008 г. — Корпорация IBM и исследователи из Гарвардского университета (Harvard University) запускают новый проект глобальной сети распределенных вычислений (World Community Grid), направленный на изучение электрических свойств органических материалов. Цель проекта – разработка более дешевых и эффективных солнечных фотоэлементов. В рамках этой новаторской инициативы будут использоваться незадействованные вычислительные ресурсы компьютеров Интернет-пользователей, ставших добровольными участниками программы по созданию высокоэффективных и экологически чистых источников энергии.
Источники питания подобно солнечным батареям, не загрязняющие окружающую среду, могли бы обеспечивать значительную часть мировых энергетических потребностей, помогая устранить нашу зависимость от ископаемого топлива, использование которого является причиной глобального потепления на планете. В то же время, системы электропитания на солнечных батареях смогут реально способствовать решению мировой энергетической проблемы, если они станут более эффективными в работе и менее дорогими в производстве, и получат широкое и повсеместное распространение.
Энергоэффективность существующих на сегодняшний день солнечных фотоэлементов на основе кремниевых пластин не превышает 20% при затратах порядка 3-х долларов на каждый ватт произведенной электроэнергии. Новый вид разрабатываемых солнечных элементов, который основан на применении пластмассы, а не кремния, является очень перспективным из-за своей гибкости, малого веса и, что крайне важно, гораздо меньшей стоимости производства.
IBM проведет испытания новой сети распределенных вычислений World Community Grid в своей новой внутрикорпоративной среде «вычислительного облака», представляющей собой сетевую инфраструктуру программных приложений и сервисов. Пробная эксплуатация будет осуществляться в периоды, когда эта среда не используется в полной мере для обеспечения максимальной вычислительной мощности в сети. В дальнейшем IBM планирует расширить эту возможность для своих клиентов, пользующихся сервисами IBM Cloud Сomputing, которые могут стать добровольными участниками этой гуманитарной исследовательской инициативы.
«Участники проекта World Community Grid сделают это исследование реально осуществимым благодаря своим громадным незадействованным вычисленным ресурсам, которые они нам предоставят, — говорит Алан Аспуру-Гузик (Alan Aspuru-Guzik), профессор кафедры химии и химической биологии (Department of Chemistry and Chemical Biology) Гарвардского университета и научный руководитель исследовательского проекта. — Без привлечения вычислительных мощностей сети World Community Grid нам потребуется почти 100 дней машинного времени для проверки электрических характеристик каждого из тысяч полимерных соединений. Благодаря использованию свободных ресурсов распределенной вычислительной сети, расширенных и усиленных средой Cloud Computing, мы рассчитываем за два года завершить исследования, которые заняли бы у нас 22 года при выполнении вычислений на стандартном научном компьютерном кластере».
Ученые надеются найти и выделить органические молекулы, которые, будучи соединенными в различных комбинациях, позволят получать полимерные материалы, способные преобразовывать в электричество больше солнечного света. Производство фотоэлементов солнечных батарей станет, таким образом, менее затратным процессом.
«По мнению IBM, это новое важное исследование, поддерживаемое вычислительными ресурсами сети World Community Grid, может дать планете эффективное решение проблемы снижения стоимости производства солнечных батарей, — отмечает Стэнли Литоу (Stanley Litow), вице-президент IBM по корпоративной гражданской ответственности и корпоративным отношениям (Corporate Citizenship and Corporate Affairs) и президент фонда IBM International Foundation. — Этот проект демонстрирует повышенное внимание инициативам, которые помогают нашему обществу уменьшить свою зависимость от ископаемых видов топлива и позволяют надеяться на успех в поиске новых экологически чистых источников энергии».
World Community Grid является крупнейшей общедоступной гуманитарной сетью распределенных вычислений, объединяющей свыше одного миллиона компьютеров, которые принадлежат членам этого глобального сообщества, насчитывающего более 413000 представителей из 200 стран мира. Благодаря этим добровольным помощникам, безвозмездно предоставляющим свободное машинное время своих компьютеров, ученые могут значительно ускорить свои исследования в рамках глобальных международных проектов. Так, например:
- В процессе исследований, направленных на получение более питательных сортов риса (проект Nutritious Rice for the World), было выполнено 10 млн. транзакций (как логических единиц вычислительной работы, состоящей из запроса и получения результатов его обработки) и использовано 9000 лет машинного времени.
- Сбор данных в рамках программы исследования климатических изменений в разных регионах Африки (проект AfricanClimate@Home) уже завершен, и начинается этап научного анализа этих данных.
- Национальные институты здравоохранения США (National Institutes of Health, NIH) выделили программе по борьбе с раковыми заболеваниями (проект Help Defeat Cancer) грант в размере 2,5 млн. долларов на дальнейшее развертывание своей исследовательской вычислительной системы.
- Исследования по программе FightAIDS@Home, направленной на разработку новых средств против СПИДа, были завершены всего за полгода вместо плановых 5 лет.
Для добровольного участия в проектах сети World Community Grid пользователю Интернета необходимо зарегистрироваться на сайте http://www.worldcommunitygrid.org и загрузить на свой компьютер небольшую бесплатную и безопасную программную утилиту. Когда пользовательский компьютер бездействует, он запрашивает вычислительное «задание» с сервера World Community Grid. Выполнив задание, компьютер отправляет результаты вычислений на сервер и получает новое задание. Экранная заставка, отображаемая в это время на мониторе ПК, уведомляет пользователя о том, что его машина в настоящий момент используется в сети распределенных вычислений.

Сделано в IBM Labs: IBM устанавливает мировой рекорд, создав высокоэффективный элемент солнечной батареи из широко распространенных на Земле и легкодоступных материалов. Этот технологический прорыв может привести к значительному снижению стоимости электроэнергии, получаемой из солнечного света
АРМОНК, штат Нью-Йорк, 11 февраля 2010 г. — Корпорация IBM объявила о том, что ее ученым удалось создать модуль солнечной батареи, у которого основной слой, поглощающий большую часть света для преобразования в электрический ток, полностью состоит из соединения распространенных и легкодоступных химических элементов. Это достижение, которое позволило установить новый мировой рекорд эффективности (КПД) солнечной батареи, подтверждает прогнозы, что технология солнечного электричества потенциально способна производить больше электроэнергии при меньших затратах. Солнечный элемент, содержащий медь (Cu), олово (Sn), цинк (Zn), серу (S) и/или селен (Se), демонстрирует коэффициент полезного действия в 9,6%, что на 40% выше предыдущего показателя, достигнутого для данного набора элементов. Стремясь добиться прорыва в исследованиях технологии солнечных батарей, IBM использует свои экспертные знания, опыт и ресурсы мирового класса в области микропроцессорных технологий, материалов и производственных процессов.
«Энергия, которую можно получить из излучения Солнца, поступающего на Землю в течение часа, превышает энергию, которую планета потребляет за год, однако вклад солнечной энергетики в общемировую систему снабжения электроэнергией составляет в настоящее время менее 0,1%, прежде всего из-за высокой стоимости, — пояснил доктор Дэвид Митци (David Mitzi), возглавляющий группу исследователей IBM Research, которые разработали новый солнечный элемент. — Поиск путей создания технологии солнечных батарей, которая по затратам в расчете на ватт сопоставима с традиционными способами выработки электроэнергии, и которая обладает потенциалом выхода на «тераваттный» уровень, стал главным направлением наших исследований, приблизившим нас к окончательному успешному решению проблемы».
Увеличенное изображение поперечного разреза слоя солнечного элемента на основе вещества кестерит (kesterite)
Ученые IBM описали свое достижение в области тонкоплёночной фотогальванической технологии в статье, опубликованной на этой неделе в журнале Advanced Materials, особо отметив потенциальные возможности солнечной энергетики по выработке дешевой электроэнергии в коммерческих масштабах.
Разработанный исследователями солнечный элемент также отличает от его предшественников то, что он был создан с использованием комбинации решений и подходов, основанных на наночастицах – в отличие от популярного, но дорогостоящего вакуумного метода. Технологические изменения позволят, как ожидается, значительно уменьшить производственные затраты, поскольку эти изменения согласуются с передовыми методами нанесения светопоглощающих слоев – такими как печать, покрытие, наносимое окунанием (погружением) и распылением, литье пленки – которые характеризуются высокой производительностью и высоким коэффициентом использования материалов.
Существующие в настоящее время тонкопленочные панели солнечных элементов, основанные на сложных полупроводниках, демонстрируют коэффициент полезного действия на уровне 9-11%. В этих элементах наиболее часто применяются два дорогостоящих химических соединения – селенид меди индия и галлия (copper indium gallium selenide) и теллурид кадмия (cadmium telluride). В результате предпринимавшихся попыток создания дешевых солнечных панелей на основе соединений, включающих широко распространенные на Земле химические элементы и не содержащих индия, галлия или кадмия, не удавалось превысить барьер КПД в 6,7% – в сравнении с новым, рекордным показателем эффективности в 9,6%, полученным специалистами IBM Research.
За последние несколько лет исследователи IBM добились целого ряда важных научных и технических достижений, связанных с созданием недорогих и эффективных элементов солнечных батарей. Компания не планирует выпускать солнечные батареи, но она открыта для партнерства с производителями солнечных элементов и готова продемонстрировать свои инновационные технологии.

23-24 сентября пройдет 2-й международный форум по возобновляемым источникам энергии и энергосберегающим технологиям - «ENERGY FRESH-2010». В рамках Форума состоятся специализированные мероприятия - выставка и конференция - по использованию инновационных технологий в области альтернативных, возобновляемых источников энергии.
Форум ENERGY FRESH должен стать уникальным ежегодным событием в России в области технологий, связанных с использованием возобновляемых, альтернативных источников энергии.
Форум призван продемонстрировать инновационный потенциал и перспективы развития возобновляемых источников энергии, способствовать углублению международного сотрудничества и установлению новых деловых контактов.
На форуме выступят представители правительств, местного самоуправления, научных кругов, обладающих информацией о состоянии и перспективах рынка альтернативной энергетики, потенциальных инвесторов.
Более 200 компаний из Австрии, Германии, Дании, Испании, Италии, Канады, Латвии, Республики Корея, России, Украины, Финляндии, Франции, Швейцарии, Швеции, Японии примут участие в выставке.
Среди экспонентов – такие известные фирмы, как Alstom Russia, AcmePower, Compel, Ecoware, Energieteam AG, Greta Energy, Mitsubishi Electric, Siemens LLC, Vestas, Toshiba, Viessmann, Buderus, Schneider Electric и другие.
Российскую экспозицию представят более 100 фирм, среди которых ГК «Роснано», Газпром трансгаз Санкт-Петербург, ГК «Конти», Институт «Ростовтеплоэлектропроект», ОАО «Газпром», ГК «Ростехнологии», ОАО «РусГидро» и др.
Тематические разделы выставки:
1. Солнечная энергетика
Оборудование для производства поликристаллического кремния
Автономные солнечные электростанции
Солнечные коллекторы
Солнечные отопительные системы
Солнечные и тепловые панели различного типа
Фотоэлектрические элементы
Устройства на солнечных батареях: зарядные устройства и т.д.
2. Ветроэнергетика
Ветроэнергетические установки с горизонтальной осью вращения
Ветроэнергетические установки с вертикальной осью вращения
Генераторы
Мачты, лопасти
Мобильные ветровые установки
3. Биотопливо
Оборудование для переработки древесины и биомасс;
Оборудование для производства топливных гранул, брикетов;
Электрогенерирующие установки
4. Энергосбережение – энергосберегающие технологии
Инверторы, системы резервного и автономного энергосбережения
Системы отопления и горячего водоснабжения на тепловых насосах
Гибридные электростанции
Аккумуляторы, источники бесперебойного питания
Когенерационные установки
5. Световые решения
Технологии и оборудование уличного освещения
Технологии и оборудование внутреннего освещения
Технологии и оборудование дорожного освещения
Датчики освещенности
6. Электро – Эко транспорт
Электромобили (легковые, грузовые)
Гибридные автомобили
Электромотоциклы,электровелосипеды
Гольф-кары и специальный электрический транспорт
7. Нулевой баланс – Проект «0»
Отопление и водоснабжение
инфракрасные обогреватели и отопительная техника
Радиаторы, приборы отопления
системы горячего и холодного водоснабжения
трубы и фитинги
насосное оборудование
мембранные баки
системы управления отоплением
Вентиляция и кондиционирование
рекуператоры воздуха
крунтовые теплообменники воздуха
Экспозиция расположится на площади около 2 500 кв. метров.
На конференции планируется выступление представителей государственной власти и местного самоуправления, представителей научных кругов, обладающих информацией о состоянии и перспективах рынка альтернативной энергетики, потенциальных инвесторов.
В работе конференции примут участие компании из различных отраслей экономики, чей опыт и знания будут полезными в развитии технологий по возобновляемой или альтернативной энергетики.
В рамках Форума будет проведен Конгресс, темами обсуждения которого станут:
1. Развитие энергосберегающих и энергоэффективных технологий в различных секторах экономики: в городах, в промышленности, в жилых помещениях
2. Экономическое обоснование проектов по внедрению ВИЭ
3. Опыт эксплуатации реализованных проектов
4. Готовые решения для муниципальных органов, департаментов ЖКХ и промышленности

BASF примет участие в 26-ой Европейской конференции и выставке EU PVSEC
На 26-ой Европейской выставке и конференции по фотоэлектрическому преобразованию солнечной энергии (г. Гамбург, Германия) будет представлена продукция концерна BASF Пластик Ultramid производства BASF был использован специалистами компании SCHOTTSolarв новой конструкции каркаса для установки фотоэлектрических модулей Широкий ассортимент продуктов для гелиоэнергетики
В период с 5 по 8 сентября 2011 года в г. Гамбурге (Германия) пройдёт 26-ая Европейская конференция и выставка по фотоэлектрическому преобразованию солнечной энергии (EU PVSEC). В этом мероприятии, входящем в число наиболее значимых для данной отрасли ежегодных событий, примет участие концерн BASF, который представит свой обширный ассортимент инновационных продуктов для гелиоэнергетики.
Посетители выставки смогут встретиться со специалистами BASF у стенда A12 в зале B1G. Представленные здесь разнообразные экспонаты будут охватывать всю цепочку создания добавленной стоимости при производстве солнечных фотоэлементов. Текущий портфель предложений дополнится самой последней разработкой – инновационной конструкцией опалубки из пластика Ultramid ® , которая значительно облегчает и упрощает монтаж фотоэлектрических модулей.
■ Лёгкая и многофункциональная опалубка из пластика
Интегрированная фотоэлектрическая система, созданная специалистами SCHOTT Solar и BASF, состоит из двух частей: цельной пластиковой опалубки, которая может устанавливаться вместо обычной кровли на крыше здания, и безрамного блока с двойным остеклением. После прикрепления опалубки к подкрышным конструкциям остаётся сделать всего одну операцию – вставить остеклённый блок в установочные устройства, и зафиксировать его с помощью встроенной защёлки. Конструкция не включает винтовых соединений и не требует применения никаких специальных инструментов. Для удобства и безопасности при работе с остеклённым блоком предусмотрено наличие пластиковых ручек, а также встроенных поддерживающих кромок опалубки. Дополнительными элементами являются водостоки и специальные каналы, которые облегчают монтаж электрических кабелей. Большое отверстие в центре обеспечивает достаточный уровень вентиляции и лёгкость всей конструкции; пластиковая часть фотоэлектрического устройства площадью 1,7 м² весит всего 8 кг. Это стало возможным благодаря использованию материала Ultramid B High Speed – нового легкотекучего сорта полиамидного пластика из серии PA 6 производства BASF . Он отличается прочностью, жесткостью и устойчивостью к воздействию погодных факторов, и в целом удовлетворяет критериям, установленным для подобных областей применения (материал класса B 2).
Наряду с инновационной пластиковой опалубкой, на выставочном стенде BASF вновь будет представлена экологически безвредная очищающая жидкость SELURIS ® Clean, а также специальные пластики из линейки Ultramid ® , предназначенные для изготовления соединений и соединительных коробок. В числе других экспонатов – добавки Uvinul ® и Irganox ® , смазочно-охлаждающие жидкости из серии Pluriol ® , металлизирующие краски и пасты (бренд Cyposol ™ ) и полиуретановые заливочные системы COLOFAST ® .
■ Продукция для очистки фотоэлементов
Бренд SELURIS ® объединяет предлагаемые концерном BASF продукты и решения, предназначенные для протравливания, текстурирования, легирования и очистки моно- и поликристаллических солнечных фотоэлементов. Теперь этот ассортимент расширяется за счёт инновационной и безопасной для окружающей среды очищающей жидкости SELURIS ® Clean . При использовании до и после обработки фосфорной кислотой данный продукт способствует более эффективной гидрофилизации и пассивированию пластин фотоэлементов. Благодаря своей превосходной смачивающей способности SELURIS ® Clean обеспечивает равномерное распределение фосфорной кислоты по пластине, наряду с окислением всех загрязнений с целью их последующего удаления; всё это ведёт к оптимизации характеристик фотоэлемента. Кроме того, новинка пригодна для применения при пониженных температурах, что открывает возможности для сокращения производственных затрат.
■ Соединения и соединительные коробки из пластика
Для эффективного использования энергии, генерируемой фотогальваническими установками, необходимо применять соединительные устройства, функция которых заключается в транспортировке электроэнергии конечным потребителям. Для этих нужд концерн BASF поставляет на рынок специальные наименования пластиков из линейки Ultramid ® . Данные сорта отличаются высокой стабильностью, огнестойкостью и способностью противостоять воздействию низких температур, что является очень важным для долговечности оборудования. Значительные колебания температуры и влажности также предъявляют повышенные требования к пластиковым компонентам.
■ Стабилизаторы теплового, светового и УФ-воздействия
В экспозиции BASF будет представлен широкий ассортимент добавок, обеспечивающих устойчивость пластиков в конструкциях фотоэлектрических модулей к тепловым воздействиям ( Irgafos ® , Irganox ® ) и солнечному свету ( Chimassorb ® , Tinuvin ® , Uvinul ® ). BASF входит в число ведущих мировых поставщиков стабилизаторов теплового, светового и УФ-воздействия на пластмассы. Данные продукты индивидуализируются для различных пластиковых компонентов фотоэлектрических модулей (оболочки, рамы, листовые плёнки, электротехнические детали) – с тем, чтобы обеспечить срок службы не менее 25 лет.
■ Смазочно-охлаждающие жидкости
Посетители выставки EU PVSEC в Гамбурге также смогут ознакомиться с ассортиментом хорошо себя зарекомендовавших смазочно-охлаждающих жидкостей, выпускаемых под брендом Pluriol ® . Эти продукты от BASF предоставляют производителям пластин фотоэлементов гибкие возможности в плане составления смесей, максимально отвечающих технологическим требованиям. Линейка Pluriol ® способствует оптимизации процесса изготовления пластин – за счёт стабильно высокого качества, уменьшения количества брака, экономии на затратах, а также дополнительных возможностей по вторичному использованию материалов.
■ Краски и пасты для металлизации
Линейка CypoSolTM включает в себя серебряные и алюминиевые краски и пасты, используемые для металлизации солнечных фотоэлементов. Наряду с пастами, предназначенными для традиционной трафаретной печати, сюда входят продукты с маркировкой " L ", разработанные специально для новой технологии лазерной переводной печати. Они не содержат в своём составе свинца, не представляют опасности для окружающей среды, и являются пригодными для металлизации и передней, и задней стороны фотоэлемента.
■ Полиуретановые заливочные системы
Полиуретановые заливочные системы COLO-Fast ® - это быстрое, надёжное и качественное решение, позволяющее усовершенствовать процесс изготовления рам для фотоэлектрических модулей. Эти продукты, обладающие устойчивостью к погодным факторам и воздействию ультрафиолетовых лучей, приходят на смену традиционным рамам из алюминия. Как следствие, заказчики получают возможность широкого выбора – как по дизайну конструкций, так и по их цветовой гамме. Технология COLO-Fast ® предусматривает выполнение установки крепежных деталей и электрических компонентов за одну операцию. Наконец, фотоэлектрические модули с рамами COLO-Fast ® наилучшим образом интегрируются с крышами зданий, что позволяет соответствовать самым высоким эстетическим требованиям.
BASF – The Chemical Company – лидер мировой химической отрасли. Портфель предложений концерна включает нефть и природный газ, а также химикаты, пластмассы, специальные химикаты, продукты для сельского хозяйства и продукцию тонкой химии. BASF является надежным партнером и способствует успехам компаний, ведущих свою деятельность в самых различных областях. Высококачественные продукты и «умные» системные разработки, предлагаемые концерном BASF , играют важную роль в решении глобальных задач – таких, как защита климата, эффективное использование энергии, производство продуктов питания и мобильность. Объем продаж концерна в 2010 г. достиг 63,9 млрд. евро, а общее число сотрудников BASF (по данным на конец года) составило около 109 тысяч человек. Акции BASF торгуются на фондовых биржах Франкфурта ( BAS ), Лондона ( BFA ) и Цюриха ( AN ).

Портативная установка автономного электропитания от энергии солнца и её разработчик

Система электропитания от солнечной энергии в полевых условиях

Конденсатор солнечных лучей установлен на крыше одного из зданий Токио. Под предохранительным колпаком из прозрачной пластмассы размещены девятнадцать шестиугольных линз. Они собирают солнечные лучи и по волоконным светопроводам «в натуральном виде» передают свет в подземные торговые центры, гаражи и иные помещения, нуждающиеся в освещении, включая станции метро. Преимущество установки заключается не только в экономии электроэнергии, но и в том, что для глаз благоприятен естественный солнечный спектр.

Если стабилизатор космических кораблей сделан из металла, испаряющегося при нагреве от солнца, то когда такой солнечный парус находится в нейтральном положении и солнечный свет на него не падает, температура поверхности паруса оказывается низкой и материал почти не испаряется. Если корабль повернется к солнечному свету, температура поверхности увеличится на 200-300 градусов, что вызовет её испарение. Импульс от испаряющихся частиц восстановит положение стабилизатора. Восстанавливающий момент создается истечением атомов и молекул.

Вычислительный центр на солнечной энергии. Прямо перед входом в выставочный павильон корпорации Intel и Sun Microsystems представили Blackbox - вычислительный центр, смонтированный в стандартном транспортном контейнере. Этот центр является экологически безопасным, т. к. для его снабжения электроэнергией используются решения трех компаний из Тюрингии: Ersol Solar Energy (производитель солнечных батарей), GSS Gebäude-Solarsysteme (изготовитель фотогальванических модулей и блоков) и Altec.

Процесс изготовления высококачественного поликристаллического кремния (ПКК) для производства солнечных элементов включает следующие химические стадии:  S_i + 3C₂H₅OH --> S_iH(OC₂H₅)₃ + H₂ 4S_iH(OC₂₅)₃ --> S_iH₄ + 3S_i(OC₂H₅)₄ S_iH₄ --> S_i + 2H₂. Особенности технологии: исходные материалы (металлургический кремний с содержанием примесей 1-3% и этиловый спирт) доступны в неограниченных количествах по относительно низкой цене; соединения хлора не используются и процессы экологически безопасны; все процессы идут при нормальном давлении и температуре не выше 300^oC; химические процессы связаны только с кремнием и происходят практически без переноса посторонних примесей; расход энергии составляет около 30 кВт-ч/кг ПКК против 200 кВт-ч/кг для обычного трихлорсиланового метода; удельное сопротивление изготовленных монокристаллических образцов кремния превышает 10000 Ом, а время жизни неосновных носителей достигает 1000 мкс.

Для всех поклонников активного отдыха (охотники, рыболовы, дачники, туристы байдарочники и т.д.), всех, кто находится вдали от населённых пунктов, источников электроэнергии и нефтетоплива.
ПРЕДСТАВЛЯЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ на солнечных батареях Suncase. Она в состоянии решить все или почти все ваши проблемы с энергоснабжением на отдыхе. Основные достоинства:
- не требует топлива
- бесшумна - не требует обслуживания
- долговечна.

Салон "Архимед" как лаборатория модулей для роботостроения
В широком спектре проходящих в нашей стране выставок высоких технологий экспозиция салона "Архимед" занимает особое место. Она, пожалуй, точнее всех отражает такую тенденцию современного роботостроения, как модульность конструкций, когда наиболее жизнеспособные модули применяются в самых разных разработках - например, узлы электронного зрения, управления и т. д. Оправдал в полной мере надежды создателей роботов и нынешний, VIII Московский международный салон промышленной собственности "Архимед-2005". Предлагаем вашему вниманию краткий обзор представленных на Салоне достижений, являющих собой, по сути, "блоки" из которых можно конструировать роботов - начиная от мобильных и заканчивая оснащением "умного дома".
Солнечная электроэнергетика
Устройства на солнечных элементах для приусадебного участка - рис. 1a (Физико-математическая школа-лаборатория № 444).. Эти разработки - в известной степени эталон подхода к роботизации хотя бы потому, что в ней функции искусственного интеллекта в них выполняет ни что иное, как само солнце (на демонстрационном стенде его заменяла мощная лампа). В самом деле: представленные восьмиклассниками вращающееся пугало для птиц и система увлажнения воздуха, питающиеся от солнечных элементов, работают ровно тогда, когда в них появляется необходимость. А именно, с появлением солнца, когда надо увлажнять климат и распугивать птиц. Очень ценна данная идея тем, что воплотить её в состоянии почти любой дачник - как в смысле сложности, так и затрат. Мы специально поинтересовались на стенде относительно денег. Оказывается, надо исходить из расчета, что 1 Вт обходится примерно в $5 (или дешевле). В частности, автомобильный насос (180 руб.), установленный в этой системе увлажнения (рис. 1b), потребляет ток 1 А. Напряжение солнечной панели (рис. 1c) - 6 В. То есть, этот, в определённой мере "вечный двигатель" обойдётся примерно в 1000 рублей. Кстати, о пугале: оно таковым кажется только для прожорливых птиц, а в остальном максимально эстетично: его солнечная панель выполнена в виде цветка (он виден на рис. 1а) с лепестками-отражателями, дополнительно направляющими на неё солнечное излучение.
Здесь необходимо добавить, что на прошлогоднем "Архимеде" Научно-исследовательская лаборатория высоких технологий Военно-морской академии им. Н. Г. Кузнецова представила проект "Фотонно-магнитный двигатель - генератор электрической энергии" Его назначение - преобразование световой энергии фотонов в электрическую энергию с КПД около 95%, что будет выше КПД солнечных панелей.
"Умный дом"
Автономная система жизнеобеспечения (ООО "ИПФ ТГМ"). АСЖ жилых и промышленных зданий базируется на возобновляемых источниках энергии (ветровая, солнечная, геотермальная и т. д.) с последующим накоплением энергии в тепловых аккумуляторах и её преобразованием (посредством цикла Ренкина) на отопление и выработку электроэнергии стандартной частоты.
Система контроля и управления домашними бытовыми приборами HOMETRONIC (Виленкин А. Р., Васильев О. В.). Предназначена для контроля и управления практически всеми электрическими и электронными бытовыми приборами. Пультом управления служит обычный мобильный телефон, а управляющим органом - специальный компьютер. Система выгодно отличается от зарубежных аналогов по соотношению "цена/предлагаемые функции".
Комплекс средств физической защиты объектов (Центральный физико-технический институт Министерства обороны Российской Федерации). Представляет собой комплекс средств нелетального поражения человека, предназначенных для физической защиты объектов. Основа комплекса - устройства с электрическими средствами поражения и КВЧ-воздействием. В состав комплекса входят: датчики обнаружения проникновения нарушителя на охраняемую территорию, генератор электромагнитных волн миллиметрового диапазона, излучающая антенна, электрошоковые устройства с радиусом действия до 15 м, электрошоковые мины, средства поражения шаговым напряжением. Основная задача комплекса - повышение эффективности защиты объектов различного назначения и при этом исключение нанесения человеку (нарушителю) травм. В лабораторных условиях отработан способ формирования электропроводящего канала, изготовлен и испытан опытный образец устройства для формирования канала, разработана конструкторская документация электрошокового устройства. В лабораторных условиях отработан также способ формирования зон, внутри которых производится поражение шаговым напряжением, испытан макет электрошоковой мины и разработана конструкторская документация опытного образца, определена возможность нелетального воздействия КВЧ-излучения на человека.
Датчики и промышленные роботы
Магниточувствительные Z-сенсоры с частотно-импульсным выходным сигналом (Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова). Представляют собой полупроводниковую p-n структуру, включаемую через нагрузочный резистор в цепь источника постоянного тока. Структура чувствительна к постоянному или переменному магнитному полю, направленному перпендикулярно к протекающему через неё току При напряженностях магнитного поля выше 30-50 мТ структура генерирует последовательность импульсов, частота следования которых прямо пропорциональна напряженности магнитного поля. Амплитуда выходных импульсов равна 30-40% от величины питающего напряжения и составляет несколько вольт без дополнительного усиления. Область применения - чувствительные элементы датчиков различных физических величин.
Датчик деформаций (НТТМ). Представляет собой перфорированный тензочувствительный элемент (из губчатого эластичного неэлектропроводного материала с адсорбированной на поверхности пор токопроводящей сажей) и электропроводные прокладки. Сжатие элемента увеличивает площадь контакта между противоположными участками поверхности пор и снижает его сопротивление, что даёт выходной сигнал, регистрируемый без усилителей.
Микросенсоры на основе сегнетоэлектрических плёнок и способ их получения (Южный научный центр РАН). Предложена принципиально новая технология получения плёнок сложных оксидов, основанная на формировании в плазме неравновесного разряда дисперсной фазы из распылённых компонент катода. На основе плёнок, полученных по данной технологии, изготовлены защищенные авторскими свидетельствами миниатюрные датчики динамической деформации. На основе тонких сегнетоэлектрических плёнок создан миниатюрный сенсор динамической деформации.
Адаптивный пневмогидравлический робот (Новиков Н. Н.). Робот снабжен гироскопом Новикова, оборудованным на консоли напольной тележки или свисающим с трёхкоординатной тележки на портале. В гироскоп встроен рабочий орган (например, сварочные клещи) с автоматически сменяемыми щупами слежения то в вертикальной, то в горизонтальной плоскости декартова пространства. Замкнутая гидросистема робота состоит из пневмогидромультипликатора, соединённого с пневмогидроаккумулятором, управляется пневмодатчиками щупов, пневмомуфтами и гидрорезольверами на приводных осях гироскопа.
Устройство для наведения оружия на цель (Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова). Устройство обеспечивает точное прицеливание оружия при проведении экспериментальных выстрелов в процессе судебно-медицинской экспертизы. В устройстве использован источник когерентного излучения видимого спектра.
Микропроцессорный модуль управления приводом (ГОУ Московский государственный технологический университет "СТАНКИН"). Плата модуля предназначена для применения в компьютерных системах управления многокоординатными исполнительными механизмами с электроприводом. Модуль сочетает в себе функции цифрового регулятора для векторного управления трёхфазным электродвигателем и однокоординатного интерполятора. Модуль без изменений аппаратной части может также использоваться для управления коллекторными двигателями постоянного тока и асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором.
Робот-сортировщик (Детский культурно-просветительский центр "Покров"). Представлена действующая модель.
Средства связи и навигации
Семейство антенн (Новочеркасское высшее военное командное училище связи (военный институт) им. В. Д. Соколовского). На рис. 2a - разработчик, доцент Велегура В. А. и начальник отдела, полковник Масютин А. Н. Воздушный шарик над ними - это и есть одна из антенн: шаровая. Она включает в себя кольцевые рамки с геометрическими параметрами, соответствующими основному и дополнительному диапазонам частот, в которые через полуволновые промежутки включены короткозамкнутые четвертьволновые шлейфы. Рамки выполнены по плёночной технологии и нанесены на поверхность шара, заполненного лёгким газом; они соединены с усилительным блоком, расположенным в нижней части шара (выход блока подключен к трос-кабелю). В зависимости от ориентации кольцевых рамок поляризация может быть как горизонтальной, так и вертикальной. Коэффициент усиления в вертикальной плоскости - 3-5 дБ. Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости - круговая. Кбв по диапазону частот - более 0,5. Рабочий диапазон - 600-1500 МГц.
Антенна для подвижной связи (она справа на рис. 2a). Предназначена для работы в системах сотовой и пейджинговой радиосвязи в диапазоне 900-1800 МГц. Формирование требуемой характеристики излучения достигается особой схемой квадратурного согласования фидерной линии с излучателем. Антенна может быть использована также в системах мобильной связи, FM-вещания, беспроводного Интернета. Может быть адаптирована под любой участок диапазона УКВ. Коэффициент усиления антенны, в зависимости от числа используемых модулей - от 3 до 10 дБ. Волновое сопротивление - 50 (75) Ом. Максимальная мощность - 200 Вт. Поляризация - вертикальная.
Рамочная антенна (рис. 2b). Состоит из двух и более излучателей, установленных на отражающем экране, каждый из которых представляет собой две квадратные рамки с периметром, равным длине волны в основном и дополнительном диапазонах и возбуждаемые в диаметрально противоположных точках посредством двухпроводных короткозамкнутых шлейфов, расположенных в плоскости, ортогональных плоскости расположения рамок. Предназначена для использования в системах ТВ-вещания, мобильной связи и беспроводного Интернета, работающих в диапазоне УКВ. Диапазон частот - 600-1000 МГц. Поляризация - вертикальная или горизонтальная. Коэффициент усиления антенной решетки - 15-18 дБ. Кбв - более 0,7.
Антенна для телевизионного приёма (рис. 2c). Содержит закреплённые на мачте основную рамку, выполненную в форме кольца с геометрией, соответствующей удвоенной длине волны в основном диапазоне частот, а также две и более кольцевые рамки с геометрическими параметрами, соответствующими дополнительным частотным диапазонам. В рамки включены четвертьволновые короткозамкнутые шлейфы, причем шлейфы дополнительных рамок соединены между собой и расположены, как и у основной рамки, под углом к плоскости; они подключены в перекрёстном порядке к двухпроводной линии, соединённой с входом антенного усилителя. Диапазон частот - 170-650 МГц. Коэффициент усиления - 5-7 дБ. Входное сопротивление - 75 Ом. Кбв - более 0,65.
Облучатель параболической антенны. Состоит из симметричных вибраторов и крестообразного контррефлектора, закреплённых при помощи цилиндрической штанги в фокусе зеркала. Диапазон частот - 1000-2000 МГц. Поляризация - линейная или круговая. Кбв в рабочем диапазоне - не менее 0,65. Входное сопротивление - 50 Ом. Возможность поляризационного разделения каналов связи.
Двухзеркальная антенна (Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации). Устройство содержит две самостоятельные антенны. Одна антенна двухзеркальная по типу антенны Кассегрена, причем промежуточное зеркало укреплено на диэлектрическом стержне, который может перемещаться внутри питающего волновода. На теневой стороне промежуточного зеркала установлена стержневая диэлектрическая антенна. Устройство позволяет в радиолокационном диапазоне производить определение наиболее отражающих мест объектов (блестящих точек); в радиосвязи может применяться для приёма сигналов со спутников, а также может применяться в радиорелейной связи.
Способ однозначного пеленгования источника радиосигнала и устройство для его осуществления (Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации). Устройство содержит идентичные ненаправленные антенны, три из которых образуют в плоскости пеленгования кольцевую антенную решетку с одинаковыми расстояниями между антеннами, а четвёртая размещена в центре антенной решетки. В состав устройства входят: четыре радиоприёмных блока, три блока измерения разности фаз, комнараюр, блок коррекции разностей фаз, блок вычисления пеленга и вспомогательное оборудование. Способ и устройство позволяют производить оперативный поиск и пеленгование РЭС; обеспечивать автоматическое обнаружение радиосигналов в заданном диапазоне частот, прослушивание, запись и воспроизведение звуковой информации от выявленных источников радиоизлучения, их пеленгование и выдачу целеуказаний (координат). Определение собственного местоположения осуществляется с помощью навигационной системы GPS.
Оптический пеленгатор (Военно-космическая академия им. А. Ф. Можайского). Изобретение обеспечивает возможность приёма моноимпульсных сигналов и возможность одновременного пеленгования двух координат пеленгуемого объекта. Это позволяет, в частности, повысить эффективность спасательных операций при подаче сигналов бедствия световыми сигналами. В устройстве используются последовательно расположенные поглощающий и ротационный клинья, при этом градиент пропускания первого клина параллелен оси Х фокальной плоскости приёмной оптической системы, а градиент угла поворота плоскости поляризации второго клина параллелен оси Y фокальной плоскости приёмной оптической системы.
Разностно-дальномерный пеленгатор (Военно-космическая академия им. А. Ф. Можайского). Экспонат представляет собой макет радиопеленгатора, работающего в диапазоне звуковых частот. Пеленгатор позволяет обеспечивать определение азимута излучателя сигнала при его расположении в ближней и дальней зонах. Пеленгатор обладает повышенной точностью определения угловых координат объектов в ближней зоне за счет использования установленных автором зависимостей пространственного положения объекта и значений разностей дальностей до объекта от фиксированных точек пространства.
Способы и системы передачи, приёма. защиты и разрушения информации, основанные на использовании управляемых слоистых неоднородностей (Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военный институт радиоэлектроники). Предложены новые способы радиосвязи без наличия собственного источника несущего сигнала, основанные на использовании в качестве такового рассеянный (отраженный и проходной) с помощью управляемой слоистой неоднородности сигнал постороннего источника (РЛС, телевизионный и т. д.). или сигнал другого абонента. При этом в качестве частоты несущего рассеянного сигнала возможно использование любой гармоники падающего сигнала. Одновременно с передачей и приёмом информации с помощью такой неоднородности возможно кодирование информации путём дополнительной модуляции амплитуды и (или) фазы по закону, известному адресату, а также разрушение информации путём дополнительной модуляции параметров рассеянного сигнала по закону, неизвестному адресату.
Радиолокационный маяк-ответчик для маркировки подходных каналов, фарватеров, створов, проходов под мостами на экране штатной бортовой РЛС (ФГУП "ТНИИС"). Представляет собой приёмо-передающий комплекс, с высокой точностью определяющий координаты судна относительно оси канала и передающий кодовый сигнал об отклонении судна адресно каждому входящему судну на его частоте.
Проект "Микрорадар" (ФГУП "НПП "Салют").
Рис. 3а: способ и устройство для измерения расстояний (область применения - радиолокационные измерители малых и средних расстояний). Основной алгоритм:
1. Излучение периодического зондирующего и приём отраженного сигналов.
2. Сравнение фаз излучаемого и принятого сигналов и подстройка частоты излучаемого сигнала до достижения заданной разности фаз.
3. Измерение установившейся частоты излучаемого сигнала.
4. Изменение заданной разности фаз на заданную величину и подстройка частоты генератора до достижения нового значения разности фаз.
5. Многократное повторение операций 2-4.
6. Вычисление по полученным значениям частот и разностей фаз частной фазочастотной характеристики (ФЧХ).
7. Вычисление полной ФЧХ, проходящей через начало координат.
8. Вычисление по крутизне линейной составляющей полной ФЧХ времени задержки сигнала на основной траектории.
9. Вычисление при необходимости разностей задержек сигнала на основной и дополнительной траекториях по параметрам спектра ФЧХ.
10. Вычисление расстояний (длин траекторий) по измеренному времени задержки и скорости распространения сигнала.
Рис. 3b: способ и система для радиолокационного измерения скоростей и координат объектов (область применения - радиолокация малых и средних дальностей). Основной алгоритм:
1. Излучение непрерывного периодически модулированного зондирующего сигнала.
2. Перемножение принятых отраженных и зондирующих сигналов.
3. Усиление и преобразование в цифровую область полученного гомодинного сигнала.
4. Создание одно- или многомерной матрицы измеряемых значений дальностей, скоростей и угловых координат объектов.
5. Создание на её основе и на базе ожидаемых гомодинных сигналов квадратурных (по фазе отраженного сигнала) пар одно- или многомерных матриц базисных сигналов.
6. Вычисление матриц средних за период модуляции значений функций корреляции гомодинного сигнала и матриц базисных сигналов.
7. Обнаружение объектов по превышению порогового уровня вычисленным значением функции корреляции, определение скоростей и координат по номерам строк и стобцов матриц, либо:
8. Создание матриц корреляционных сигналов из последовательности матриц функций корреляции за ряд периодов модуляции.
9. Вычисление спектра корреляционных сигналов, обнаружение объектов по превышению порогового уровня амплитудами и уточнение значения скоростей по частотам спектральных составляющих гомодинных сигналов.
Электронное зрение
Устройство для распознавания объектов (Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого). Состоит из блоков логико-математической обработки изображений и предназначено для распознавания объектов (изображений), предъявляемых на искажающем фоне, когда эталонное изображнние объектов также является нечетким (размытым, искаженным). Это показано на рис. 4а, где как эталоны, так и распознаваемый символ находятся в условиях зашумления. А на рис. 4b - иллюстрация возможностей устройства в распознавании сложных цветных изображений, которые также могут распознаваться в условиях помех.
Датчик наличия объекта на основе контроля отраженного лазерного луча (ОАО "Северсталь"). Представляет собой фотоголовку ОГ-16 предназначенную для определения наличия предмета и его точного позиционирования в контролируемой зоне. Принцип работы фотоголовки основан на анализе телевизионного изображения светового следа от лазерного луча в выделенной области кадра. Объектом контроля (позиционирования) фотоголовки может служить любое тело произвольной формы, нагретое до температуры не более 300 град. С и находящееся на расстоянии до 12 м. Точность слежения за объектами - до 1 мм. Высокая помехозащищенность обеспечивается применением узкополосного интерференционного светофильтра и специального алгоритма обработки сигнала. Применение специальных отражателей для работы фотоголовки не требуется.
Видеоконтроллер для проверки режущих частей зубьев дисковых пил WKOPTar (Общество Польских Изобретателей и Рационализаторов). Предназначен для автоматической проверки качества изготовления лезвий дисковых пил. Делает возможным обнаружение ошибок шлифования зубьев. Позволяет провести точный анализ с целью устранения возможных ошибок на каждом этапе производства. Можно проверить 32 параметра режущих частей зубьев с точностью до 0,005 мм. Принцип работы системы основан на использовании эталона режущей части для формирования сигнала, который управляет позиционированием проверяемой пилы - что позволяет измерять пилы с переменным шагом зубьев.
Микросхемы линейные фоточувствительные с зарядовой связью класcа ФПЗС (ФГУП "НПП "Пульсар"). Предназначены для работы в медицинской исследовательской и диагностической аппаратуре, бортовой авиационной и космической аппаратуре экологического мониторинга, контроля сельхозугодий и водных ресурсов, контроля линейных размеров, использовании в малогабаритных ТВ-камерах. Спектральный диапазон микросхем - 0,35-161 мкм. Класс ФПЗС состоит из трёх серий:
- размер элемента 13 х 13 мкм, организация билинейная;
- размер элемента 13 х 13 мкм, организация билинейная с антиблюмингом;
- размер элемента 6,5 х 6,5 мкм, организация билинейная с антиблюмингом.
Интерактивная система видеоконтроля для автомобилей (ООО "МЕДИА КОМмуникации"). Предназначена для контроля обстановки вокруг автомобиля, действий участников дорожного движения и выдачи оперативных сообщений для корректировки действий водителя. Включает несколько видеокамер наблюдения и блок датчиков.
Искусственный интеллект
Способ развития искусственного разума в сети Интернет (НТТМ). Известными способами создания искусственного интеллекта (ИИ) являются "слабый" ИИ, идущий снизу, из применения ИИ для практических целей (распознавание речи), и второй - "сильный", идущий от копирования человеческого мозга. Предлагается срединный путь, объединяющий названные способы путём создания многоагентных систем и виртуальных организаций искусственных агентов - мотивированных и "действующих" в динамических средах. Наряду с использованием известных персептронов, моделирующих логические функции "НЕ", "И", "ИЛИ", для построения нейронных сетей предлагаются сетевые персептроны. Для них входными сигналами являются закодированные "идеальные" достигаемые результаты. Применяются квантовые биты - кубиты, пространство состояний которых шире за счет суперпозиции и декомпозиции состояний, когеренции и декогеренции, наличия комплексных амплитуд и фазовых множителей. Базовый закон следующих за эфирным или квантовым миром двух миров - закон гаммы. В нём создаётся универсальная семантическая сеть и её реальное воплощение - октавный компьютер.
"Многоязычный" компьютер (Митев Койчо, Митев Георги). Система содержит все языки и диалекты мира. Может переводить с любого языка на любой язык текст в текст, голос в голос (распознаёт, переводит и проговаривает текст), текст в голос, голос в текст (распознаёт и переводит).
Авиация
Способ селекции движущихся наземных целей (Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище - военный институт). Предназначен для использования в авиационной радиолокации с целью обеспечить возможность селекции наземных целей, движущихся в любых направлениях относительно линии "летательный аппарат-цель", и измерения их радиальных скоростей при отношении "фон/сигнал" значительно большем единицы. В основе способа - формирование трёх апертур на различных частотах излучения зондирующих импульсов и последующая обработка отраженных сигналов, обеспечивающая компенсацию сигналов фона местности и неподвижных целей в каждом элементе разрешения с целью селекции и измерения радиальных составляющих скоростей наземных целей. На рис. 5 - пространственное расположение синтезированных апертур.
Устройство обнаружения низколетящих целей по данным от автономных радиолокаторов (Военно-морской институт радиоэлектроники им. А. С. Попова). При движении объекта над морской поверхностью на малой высоте он неизбежно попадает в провалы, вызванные изрезанностью интерференционной области зоны видимости. Предложен реализуемый алгоритм, позволяющий за счет весового суммирования радиолокационной информации от нескольких радиолокаторов устранить вредное влияние интерференционных минимумов при наблюдении за объектом.
Виртуальный мультимедийный тренажер коллектива операторов системы управления динимическими объектами (Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военный институт радиоэлектроники). Это компьютерный тренажер операторов АСУ динамическими объектами, в частности, беспилотными летательными аппаратами, применяемыми в сложных, включая конфликтные, условиях в реальном масштабе времени при ограничениях на время выполнения лицами оперативного персонала системы возложенных на них интеллектуальных и моторных функций. Предназначен для их обучения, тренировки, оценки подготовленности и оптимизации процессов профессиональной подготовки.
Вертолёт "без хвоста" (Kerman Research Center). Этот вертолёт (рис. 6а) способен летать без хвостовой части. Принцип действия заключается в нейтрализации вращающей силы. Главные моторы располагаются вне корпуса вертолёта (рис. 6b). На рис. 6с показано внутреннее устройство вертолёта.
Барсуков А., журнал "Радиолюбитель", № 4, 2005 г. (через эту ссылку можно бесплатно скачать справочник, авторские материалы которого разрешено использовать для написания таких работ, как эссе, сочинение, доклад, реферат, курсовая работа, дипломная работа, бакалаврская / магистерская работа, диссертация)

Источники электропитания