Солнечные панели тоньше бумаги формата А4

Китайские ученые разрабатывают солнечные элементы на основе кремния, толщина которых составляет всего 50 микрометров, но которые при этом обладают хорошей эффективностью преобразования энергии.

Моделирование гибких солнечных элементов. Фото: laremenko/iStock — Моделирование гибких солнечных элементов. Фото: *laremenko/iStock*

Исследовательская группа под руководством экспертов из Университета науки и технологий Цзянсу (JUST) разработала солнечный элемент на основе кремния, который тоньше листа бумаги формата А4, сообщило издание Interesting Engineering 13 февраля. В новом исследовании также приняли участие исследователи из Университета Кертина (Австралия) и китайской компании LONGi Green Energy Technology.

Солнечные элементы на основе кремния становятся все более популярными. Однако эта технология часто ограничивается такими местами, как наземные солнечные электростанции с плоскими жесткими панелями. В других местах, например, в открытом космосе, требуются изогнутые поверхности, и вместо этого приходится использовать более дорогие технологии.

Солнечные элементы, изготовленные из кристаллического кремния, имеют структуру «сэндвич», в которой полупроводниковый диск или средний слой составляет большую часть толщины панели. В новом исследовании команда создала кремниевые панели толщиной всего 50 микрометров, что тоньше листа бумаги формата А4. Хотя кремниевые батареи нельзя сложить, как бумагу, их можно свернуть, что полезно при установке на спутниках или в других космических аппаратах.

Уменьшение толщины кремниевых батарей имеет еще одно преимущество. Это помогает производству потреблять меньше материала, тем самым снижая вес и затраты на реализацию.

Однако тонкопленочные солнечные элементы также имеют недостаток, заключающийся в снижении эффективности преобразования энергии (КПЭ). Это также главная причина, по которой тонкие кремниевые батареи до сих пор не стали популярными. В предыдущих попытках ученым удалось создать гибкие кремниевые батареи толщиной менее 150 микрометров с максимальным КПД 24,7%.

Для эффективной работы аккумулятора PCE более тонких панелей необходимо поддерживать на этом уровне. В новом исследовании команде удалось успешно увеличить PCE более чем на 26% для всех созданных ими панелей толщиной от 50 до 130 микрометров.

Поскольку кремниевые солнечные элементы можно сгибать по желанию, команда полагает, что их можно использовать в различных устройствах, таких как беспилотники, воздушные шары и даже носимые интеллектуальные устройства. В настоящее время они сосредоточены на разработке гибких, портативных солнечных панелей, которые можно сворачивать, как рулон пленки.

Ту Тао (по данным Interesting Engineering )

Ссылка на источник