Солнечные панели тоньше листа бумаги формата А4.

Китайские ученые разработали солнечные элементы на основе кремния, толщина которых составляет всего 50 микрометров, но при этом они обладают высокой эффективностью преобразования энергии.

Моделирование гибкой солнечной батареи. Фото: laremenko/iStock — Моделирование гибкой солнечной батареи. Фото: *laremenko/iStock*

Как сообщило издание Interesting Engineering 13 февраля, исследовательская группа под руководством экспертов из Цзянсуского университета науки и технологий (JUST) разработала солнечные элементы на основе кремния, тоньше листа бумаги формата А4. В новом исследовании также приняли участие ученые из Университета Кертина в Австралии и китайской компании LONGi Green Energy Technology.

Кремниевые солнечные элементы становятся все более популярными. Однако эта технология, как правило, используется только в ограниченных условиях, например, наземные солнечные электростанции с плоскими жесткими панелями. В других местах, таких как космос, требуются изогнутые поверхности, что обуславливает необходимость использования более дорогостоящих альтернативных технологий.

Солнечные элементы из кристаллического кремния имеют «сэндвич-структуру», где полупроводниковый диск или средний слой составляет большую часть толщины панели. В новом исследовании команда создала кремниевые панели толщиной всего 50 микрометров, тоньше листа бумаги формата А4. Хотя они не складываются, как бумага, кремниевые панели можно сворачивать, что делает их очень полезными для установки на спутниках или для других космических применений.

Уменьшение толщины кремниевых батарей имеет еще одно преимущество: это позволяет производить их с использованием меньшего количества материала, тем самым снижая вес и затраты на внедрение.

Однако тонкопленочные солнечные элементы также имеют недостаток в виде сниженной эффективности преобразования энергии (PCE). Это также является основной причиной, по которой тонкопленочные кремниевые элементы пока не получили широкого распространения. В предыдущих работах ученые создали гибкие кремниевые элементы толщиной менее 150 микрометров, которые имели максимальную эффективность преобразования энергии 24,7%.

Для эффективной работы более тонких солнечных панелей необходимо поддерживать КПД на этом уровне. В новом исследовании команда успешно повысила КПД до более чем 26% для всех созданных ими панелей толщиной от 50 до 130 микрометров.

Поскольку кремниевые солнечные элементы можно сгибать по желанию, исследовательская группа считает, что их можно использовать в самых разных устройствах, таких как дроны, воздушные шары и даже носимые интеллектуальные устройства. В настоящее время они сосредоточены на разработке гибких, портативных солнечных панелей, которые можно свернуть, как пленку.

Тху Тао (по данным Interesting Engineering )

Ссылка на источник