Qayta_tiklanuvchi_energetika_sohasida_ilmiy_va_innovatsion_ishlanmalar

№3 Qayta tiklanuvchi energetika sohasida ilmiy va innovatsion ishlanmalar boʼyicha DAYJEST Oʼzbekiston Respublikasi Innovatsion rivojlanish agentligi huzuridagi Ilmiy-texnik axborot markazi Toshkent-2023

2025 yildan boshlab Tokiodagi barcha yangi uylar quyosh panellari bilan jihozlanishi talab qilinadi Tokiodagi binolar tomlarining 4 foizi quyosh panellar bilan jihozlangan. Yangi qoidalarga ko'ra, 2025 yildan boshlab aksariyat yangi binolarga quyosh panellari o’rnatiladi. Bu zararli chiqindilarni kamaytiradi va poytaxt aholisining yashash harajatlarini pasaytiradi. Buning uchun Tokio poytaxt assambleyasi tomonidan qonunga o’zgartirishlar qabul qilindi [1]. “Yirik poytaxt ishlab chiqaruvchi“ rasmiylar deyarli barcha yangi binolarga quyosh panellarini majburiy o'rnatish amaliyotini qo'llashga undash niyati bor edi. Ammo bunday tashabbus loyihalar narxining oshishiga olib keladi va bu uy xaridorlariga og’irligi tushadi. 2000 m2 dan kam bo'lgan uyga 4 kVt quvvatga ega quyosh batareyasin o'rnatish (yangi qoidalarga ko'ra) taxminan 7200 AQSh dollari miqdorida qo'shimcha to’lovni talab qiladi. Ushbu xarajatlar o'n yil ichida yoki olti yil ichida davlat subsidiyalari (kVt uchun 728 dollar) yordamida o’zini oqlaydi. Quyosh batareyasi o'rnatilgan uyning egasi quyosh energiyasidan o'zi foydalanishi yoki uni tarmoqqa sotishi mumkin. Ixtiyoran, uyda batareyalar o'rnatilishi va shu bilan o'zini elektr toki uzilishlaridan himoya qilish imkoniyati mavjud. Shunda bir vaqtning o'zida ikkita omil: toza energiya va qulaylik ishlaydi [2]. Turar-joy binolari Tokiodagi uglerod chiqindilarining asosiy manbai hisoblanadi. Eski uy-joy fondini qayta qurish dasturi allaqachon tasdiqlangan va amalga oshirilmoqda. 2025 yildan boshlab ilgari majburiy hisoblanmagan hatto 2000 m2 dan kam bo'lgan kichik uylar ham quyosh panellari bilan jihozlanadi. Ishga 50 ga yaqin quruvchi kompaniyalar jalb etiladi. Ularning har biri yiliga o‘rtacha 20 000 m2 uy-joyni foydalanishga topshiradi. Agar barchasi rejadagidek bo‘lsa, 2050-yilga borib Tokioning uglerod chiqarish darajasi nolga tenglashadi. 2

Tandem quyosh batareyalari samaradorligi bo'yicha yangi jahon rekordi o'rnatildi — 32,5% Berlin Helmgoltz Materiallar va Energetika Markazi (HZB) olimlar guruhi dunyodagi eng samarali tandem quyosh batareyasi uchun xalqaro sertifikat olganlarini e'lon qildi. HZB ixtirosi xalqaro reytingga kiritildi va bunday quyosh batareyalari uchun samaradorlik qiymati uchun yangi 32,5% pog’ona o'rnatildi. Shunisi e'tiborga loyiqki, samaradorlikning ramziy 30% darajasidagi qiymati birinchi bo'lib joriy yilning yozida Shveytsariya olimlari tomonidan erishilgan. Lozannalik tadqiqotchilar perovskit va kremniydan 31,3% samaradorlikka ega tandem quyosh batareyasini yaratdilar. Tandem elementlarda bir-birining ustiga joylashgan ikkita qatlam, biri kremniy, ikkinchisi perovskit, o'ziga xos yorug'lik spektrini o'zlashtiradi va buni o’z fotosezgir diapazonida maksimal tarzda bajaradi [3]. Umumiy sezuvchanlik ikki baravar o’smasa-da, lekin panellarga qaraganda materiallardan faqat bittasi ishlatilganidan samarasi sezilarli darajada yuqori. Shunday qilib, bir xil kattalikdagi maydonda ko'proq energiya to'planadi. 3

Tandem quyosh batareyalari samaradorligi bo'yicha yangi jahon rekordi o'rnatildi — 32,5% Yangi HZB tandem quyosh batareyasi fotosezgir \"interfeys\" va qatlamlar bo’yicha optimallashtirilgan. Olimlar tuzilmalarni analiz qilib, fotosezgir qatlamlarning ketma-ketliggiini ham, ularning tarkibi va sirt qatlamlarining joylashishini tanlab oldilar. Har bir holatda materialning maksimal samaradorligi qidirildi. Perovskit qatlami o’z spektrning ko'k komponentini, kremniy qatlami esa o’ziga yaqin diapazonda qizil va infraqizil komponentlarni o'zlashtiradi [4]. 4

Oʼta yuqori samarali ikki qatlamli quyosh paneli O'simlik hujayralarida fotosintez jarayonida elektronlar ajralib chiqishi bilan kimyoviy reaktsiyalar sodir bo’lishi hech kimga sir emas. Shubhasiz, elektrodlarni o'simliklar tanasiga joylashtirish orqali elektronlardan elektr toki oqimini hosil qilsa bo’ladi. Shuningdek, bir guruh olimlar bu hodisani batafsil o'rganishdi va o'simliklardan energetikada foydalanish imkoniyatini aniqladilar [5]. Tajribalar uchun sukkulentlar guruhidan Corpuscularia lehmannii o'simligi tanlandi. Bu o'simliklar guruhi hujayralarda katta miqdordagi suvni saqlash qobiliyati bilan ajralib turadi, chunki u asosan quruq hududlarda o'sadi. Bunday o'simliklar kelib chiqishi tabiiy elektrolitlarga boy bo'lib,ularning muvozanati o'simliklarning hayotiy faoliyati, shu jumladan fotosintez fazasi bilan ta'minlanadi. Olimlarning “ACS Applied Materials & Interfaces” jurnalidagi maqolasida keltirilishicha, temir anod elektrodlar va platina katodiga yopishtirilgan Corpuscularia lehmanniining bir dona bargi zanjirda 0,28 V kuchlanish va 20 mkA/sm2 gacha bo‘lgan tok aniqlandi. O'simlikka yorug'lik ta'sirida tok oqib chiqib, kun davomida ishlab chiqarilishi mumkin. Bir nechta barglarni ketma-ket ulash kuchlanishni oshirishi mumkin va uni \"umumiy ishqoriy batareya\" imkoniyatlariga yaqinlashtiradi. Tadqiqot tirik quyosh batareyasining shunday ishlash rejimlarini topishga qaratilgan bo’lib, bunda barglarning ichki eritmasidagi protonlar katodda vodorod gazini hosil qiladi va bu vodorodni to'plab, boshqa vazifalar uchun ishlatish mumkin. Natijalarga ko’ra, sukkulentlar bir vaqtning o'zida elektr energiyasini ishlab chiqarishi va vodorod manbai bo'lishi mumkin [6]. 5

Manbalar 1. 1.Tokyo to Require Solar Panels on New Residential Buildings in 2025 // https://www.extremetech.com/extreme/341639-tokyo-to-require-solar-panels-on- new-residential-buildings-in-2025 2. 2.Все новые дома в Токио будут обязательно оснащаться солнечными панелями с 2025 года // https://3dnews.ru/1079143/vlasti-tokio-utverdili-pravila-po- obyazatelnoy-ustanovke-solnechnih-paneley-na-gilih-zdaniyah-s-2025- goda?from=related-grid&from-source=1078632 3. 3.World record back at HZB: Tandem solar cell achieves 32.5 percent efficiency // https://www.helmholtz-berlin.de/pubbin/news_seite?nid=24348&sprache=en 4. 4.Установлен новый мировой рекорд КПД тандемных солнечных ячеек - 32,5 % // https://3dnews.ru/1079279/ustanovlen-noviy-mirovoy-rekord-kpd-tandemnih- solnechnih-yacheek-planka-v-35-vsyo-blige?from=related-grid&from- source=1078632 5. 5.Self-Enclosed Bio-Photoelectrochemical Cell in Succulent Plants // https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c15123 6. 6.Учёные превратили суккулент в «солнечную батарею» на фотосинтезе // https://3dnews.ru/1078951/uchyonie-sdelali-solnechnuyu-batareyu-iz-kaktusa- energetika-bukvalno-stala-zelyonoy?from=related-grid&from-source=1078632 6

Oʼzbekiston Respublikasi Innovatsion rivojlanish agentligi huzuridagi Ilmiy-texnik axborot markazi Toshkent-2023