Сонячні панелі тонші за аркуш паперу формату А4.

Китайські вчені розробили сонячні елементи на основі кремнію, товщина яких становить лише 50 мікрометрів, але при цьому вони забезпечують високу ефективність перетворення енергії.

Моделювання гнучкого сонячного елемента. Фото: laremenko/iStock — Моделювання гнучкого сонячного елемента. Фото: *laremenko/iStock*

Дослідницька група під керівництвом експертів Цзянсуського університету науки і технологій (JUST) розробила сонячні елементи на основі кремнію, тонші за аркуш паперу формату А4, повідомило видання Interesting Engineering 13 лютого. Дослідники з Університету Кертіна в Австралії та китайської компанії LONGi Green Energy Technology також зробили свій внесок у нове дослідження.

Сонячні елементи на основі кремнію стають дедалі популярнішими. Однак ця технологія зазвичай використовується лише в обмежених умовах, таких як наземні сонячні електростанції з плоскими жорсткими панелями. Інші місця, такі як космічний простір, потребують криволінійних поверхонь і потребують дорожчих альтернативних технологій.

Сонячні елементи, виготовлені з кристалічного кремнію, мають структуру «сендвіча», де напівпровідниковий диск або середній шар становить більшу частину товщини панелі. У новому дослідженні команда створила кремнієві панелі товщиною лише 50 мікрометрів, що тонше за аркуш паперу формату А4. Хоча кремнієві панелі не складаються, як папір, їх можна згортати, що робить їх дуже корисними для встановлення на супутниках або для інших космічних застосувань.

Збільшення товщини кремнієвих батарей має ще одну перевагу: це дозволяє виготовляти їх з використанням меншої кількості матеріалу, тим самим зменшуючи вагу та витрати на розгортання.

Однак, тонкоплівкові сонячні елементи також мають недолік – знижену ефективність перетворення енергії (КПЕ). Це також є основною причиною, чому тонкоплівкові кремнієві елементи ще не набули широкого поширення. У попередніх зусиллях вчені створили гнучкі кремнієві елементи товщиною менше 150 мікрометрів, які мають максимальну КПЕ 24,7%.

Для ефективної роботи панелей PCE тонших сонячних панелей необхідно підтримувати приблизно на цьому рівні. У новому дослідженні команда успішно підвищила PCE до понад 26% для всіх створених ними панелей товщиною від 50 до 130 мікрометрів.

Оскільки кремнієві сонячні елементи можна згинати довільно, дослідницька група вважає, що їх можна використовувати в різноманітних пристроях, таких як дрони, повітряні кульки та навіть портативні розумні пристрої. Наразі вони зосереджені на розробці гнучких, дуже портативних сонячних панелей, які можна згортати, як рулон плівки.

Тху Тао (Згідно з Цікавою інженерією )

Посилання на джерело