Федеральное государственное бюджетное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства федерального агентства научных организаций (ФГБУ ВИЭСХ ФАНО России) был создан 28 марта 1930 года в системе Академии сельскохозяйственных наук с целью решения проблем электрификации сельского хозяйства.
Научные исследования института проводятся в направлениях ресурсосберегающего производства, переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания, технологий энергосберегающих систем производства, распределения и потребления тепла и электроэнергии; технологий новых возобновляемых источников энергии и наноматериалов.
Разработки по солнечной энергетики берут своё начало из отдела возобновляемых источников энергии (ВИЭ), организованной в 1935 году, через 5 лет после образования ВИЭСХ-а в 1930 году.
Начиная с 80-х годов, в ВИЭСХ-е начинают развиваться сразу несколько направлений научных исследований, не уступающих на тот момент лучшим зарубежным программам в данной области.
В 90-х годах проводится активная работа по созданию автономных солнечных комбинированных установок для получения электрической и тепловой энергии, а также различных типов солнечных коллекторов, в том числе воздушных с пористым абсорбером. Активно развивается международное сотрудничество (Болгария, Чехия, Германия и др).
В 2000-х были получен ряд важных результатов по разработке новых солнечных концентраторов различного типа, а также фотоэлектрических концентраторных модулей.
В последующие годы к наиболее существенным результатам можно отнести разработку конструкции и технологии изготовления высоковольтного матричного фотопреобразователя с КПД до 28 % в концентрированном потоке солнечного излучения.
Выполнен комплекс работ по фотоэлектрическому преобразованию солнечного излучения с разложением в спектр, разработан макет измерительной системы для фотопреобразователей.
В лаборатории фотоэлектрических модулей были разработаны новые материалы и технология герметизации солнечных модулей со значительным увеличением срока их службы (до 40 лет). Разработана комплексная ветро-солнечно-дизельная система электроснабжения сельских потребителей.
На сегодняшний день ВИЭСХ сформировался и признан как ведущий научный центр страны по энергообеспечению, электрификации и автоматизации сельского хозяйства, электромеханизации животноводства, использованию возобновляемых и нетрадиционных источников энергии в сельском хозяйстве и не только.
Основные научные разработки академика РАН Д.С. Стребкова и сотрудников ГНУ ВИЭСХ в области солнечной энергетики:
Годы | Наименование |
1967-1968 | Создание нового класса кремниевых фотопреобразователей на основе твердотельных матриц с вертикальными p-n переходами с плотностью микроэлементов 25 — 250 см-2 |
1968-1970 | Разработка матричных солнечных элементов (МСЭ) первого поколения с КПД 1 – 3 % и плотностью напряжения 10 — 100 В/см2. Организация опытно-промышленного производства МСЭ во ВНИИ источников тока Минэлектротехпрома |
1970-1975 | Разработка и освоение в производстве МСЭ второго поколения с использованием технологии ионной имплантации с КПД до 10 % и плотностью напряжения 10 В/см2. Производство высоковольтных фотоэлектрических генераторов «Фотовольт-100», «Фотовольт — 110/220», «Фотовольт — 500», «Фотовольт — 1000» |
1970 | Лётные испытания высоковольтного солнечного модуля «Фотовольт — 40» на основе МСЭ второго поколения на межпланетной станции Венера — 70 |
1975 | Стендовые испытания высоковольтной солнечной батареи напряжением 32 кВ площадью 1 м2 для питания ионно-плазменного двигателя |
1975-1985 | Разработка и организация опытно-промышленного производства фотопреобразователей мощного теплового излучения на основе МСЭ второго поколения из кремния и германия |
1985-1987 | Создание преобразователей мощного лазерного излучения на основе МСЭ второго поколения с КПД 36 % и удельной электрической мощностью до 3,6 кВт/см2 |
1985 | Разработка проекта наземной солнечной электростанции с космическим гелиостатом |
1986 | Разработка и пуск в эксплуатацию солнечной фотоэлектрической станции мощностью 10 кВт в пос. Бикрова в Туркменистане |
1980-1987 | Разработка и организация опытно-промышленного производства солнечных систем гарантированного энергоснабжения для питания специальной аппаратуры, маяков, солнечных водоподъемных установок, установок катодной защиты |
1987-1990 | Разработка и организация опытно-промышленного производства солнечных элементов и модулей из кремния в ГНУ ВИЭСХ для сельскохозяйственных потребителей и экспорта |
1990-2012 | Разработка и поставка солнечных элементов и модулей из кремния на экспорт в объеме 1,2 млн. долл. |
2000-2010 | Разработка и организация производства в ГНУ ВИЭСХ легких мобильных и трансформируемых солнечных батарей из кремния |
2000-2010 | Разработка солнечных фотоэлектрических модулей со стационарными и следящими концентраторами электрической мощностью до 800 Вт и проведение их испытаний |
2005-2010 | Разработка и освоение в опытно-промышленном производстве в ГНУ ВИЭСХ технологии производства солнечных модулей с удвоенным сроком службы до 40-50 лет |
2005-2010 | Разработка и компьютерное моделирование Российской, Евро-Азиатской и Глобальной солнечной энергосистемы с круглогодичным производством электроэнергии |
2005-2011 | Разработка и освоение в опытно-промышленном производстве в ГНУ ВИЭСХ матричных солнечных элементов из кремния третьего поколения с КПД 25 % при преобразовании концентрированного излучения с концентрацией 50 – 500 крат. Увеличение КПД достигнуто за счет использования нанокластеров для пассивации поверхности МСЭ |
2009 | Получен диплом Федеральной службы по интеллектуальной собственности о включении патента на МСЭ третьего поколения в число 100 лучших изобретений России с выборкой из 42500 патентов |
2012 | Проведены независимые испытания МСЭ третьего поколения производства ГНУ ВИЭСХ в Национальном университете в г. Харькове, Украина, которые подтвердили, что КПД и другие характеристики МСЭ превышают мировой уровень. |