Сонячні елементи тонші за папір формату А4

Китайські вчені розробили сонячні елементи на основі кремнію, товщина яких становить лише 50 мікрометрів, але вони все ще мають гарну ефективність перетворення енергії.

Моделювання гнучких сонячних елементів. Фото: laremenko/iStock — Моделювання гнучких сонячних елементів. Фото: *laremenko/iStock*

Дослідницька група під керівництвом експертів Цзянсуського університету науки і технологій (JUST) розробила сонячний елемент на основі кремнію, тонший 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 їх використання, як правило, обмежується такими місцями, як наземні сонячні електростанції з плоскими, жорсткими панелями. Інші місця, такі як космічний космос, вимагають криволінійних поверхонь, і натомість доводиться використовувати дорожчі технології.

Сонячні елементи, виготовлені з кристалічного кремнію, мають структуру «сендвіча», в якій напівпровідниковий диск або середній шар займає більшу частину товщини панелі. У новому дослідженні команда створила кремнієві панелі товщиною всього 50 мікрометрів, що тонше за аркуш паперу формату А4. Хоча їх не можна скласти, як папір, кремнієві елементи можна згорнути, що робить їх корисними для встановлення на супутниках або інших космічних пристроях.

Є ще одна перевага виготовлення тонших кремнієвих батарей: для їх виробництва використовується менше матеріалу, що зменшує вагу та вартість.

Однак, тонкоплівкові сонячні елементи також мають недолік – знижену ефективність перетворення енергії (КПЕ). Це також є основною причиною, чому тонкоплівкові кремнієві елементи ще не стали популярними. У попередніх спробах вчені створювали гнучкі кремнієві елементи товщиною менше 150 мікрометрів з максимальним КПЕ 24,7%.

Для ефективної роботи акумулятора PCE тонших панелей потрібно підтримувати приблизно на цьому рівні. У новому дослідженні команда успішно збільшила PCE більш ніж на 26% для всіх створених ними панелей, товщиною від 50 до 130 мікрометрів.

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

Тху Тао (Згідно з Цікавою інженерією )

Посилання на джерело