Бортовые ультратонкие солнечные батареи были успешно испытаны на небольшом квадрокоптере. Они изготовлены из полупроводникового материала и имеют толщину менее 2,5 микрометров – тоньше человеческого волоса.
Одна из причин, по которой сейчас нет более широкого использования дронов, заключается в том, что большинство из них могут летать около 30 минут, прежде чем разрядится батарея. Это означает, что они обычно ограничиваются полетами туда и обратно продолжительностью всего 15 минут в одну сторону — от базы до места назначения и обратно.
Одна из альтернатив предполагает, что дроны будут останавливаться на зарядных станциях вдоль назначенных им маршрутов по мере необходимости, но эти станции придется строить, снабжать электроэнергией и обслуживать. Кроме того, дроны будут ограничены полетом по траекториям, включающим станции. Об этом сообщает New Atlas.
На помощь могут прийти новые солнечные элементы, созданные учеными из австрийского университета имени Иоганна Кеплера в Линце. Их эффективность преобразования солнечного света в электричество составляет 20,1%, а выходная мощность достигает 44 Вт на грамм.
В одной серии испытаний в помещении, которые проводились при искусственном источнике света, имитирующем солнечный свет, дрон неоднократно зависал над полуоткрытой дроссельной заслонкой в течение десяти секунд, затем приземлялся и оставался на подзарядку в течение 30 минут. Всего удалось успешно завершить шесть из последовательных циклов «заряд-полет-заряд» и, возможно, это не предел.
При подключении солнечных батарей общее время полета увеличивалось примерно на шесть процентов. Это не такая уж большая сумма, но технология предназначена больше для того, чтобы позволить дронам останавливаться и перезаряжаться везде, где доступен солнечный свет, а не для того, чтобы позволить им перезаряжаться во время полета. Кроме того, ученые отмечают, что эта цифра была бы больше, если бы сам дрон был изменен и стал более энергоэффективным.
Эту технологию можно использовать не только для подзарядки дронов. Кристоф Путц, один из ведущих авторов исследования, отметил, что легкие, адаптируемые и высокоэффективные фотоэлектрические элементы являются ключом к разработке следующего поколения самодостаточных энергетических систем.