Дослідження, яке провели вчені університету науки та технологій в Цзянсу в Китаї призвело до розробки сонячних елементів на основі кремнію, тонших навіть за аркуш офісного паперу.
Сонячні батареї на основі кремнію широко використовуються для переходу від викопного палива до сталої сонячної енергії. Витрати на розгортання сонячних батарей протягом останніх десятиліть поступово знижуються, і це сприяє їхньому масштабнішому впровадженню. Однак технологія обмежується такими сферами застосування, як наземні сонячні електростанції, що використовують плоскі та тверді панелі. А от приміщення та об’єкти з криволінійними поверхнями залишилися поза сферою застосування кремнієвих сонячних елементів, і там використовують дорожчі технології.
Китайські вчені створили кремнієві елементи товщиною всього 50 мікрометрів, тонші за аркуш паперу формату А4. На відміну від паперу, кремнієві елементи не можна скласти, але можна зігнути в рулон, і такі можливості потенційно можуть зробити їх корисними при розгортанні на супутниках та інших космічних пристроях.
Потоншення кремнієвих елементів має певні переваги. При виробництві таких сонячних елементів використовується менше матеріалу, тобто зменшується вага і витрати на їхнє розгортання.
Втрата ефективності перетворення енергії є основною причиною того, що тонші кремнієві елементи досі не стали масовими. Для того, щоб полегшити використання гнучких сонячних елементів, потрібно більше, ніж просто зменшити товщину. У попередніх спробах гнучкі елементи товщиною менше ніж 150 мікрометрів забезпечували ККД до 24,7%. А зараз для елементів, товщина яких варіювалася в межах 50-130 мікрометрів, вчені змогли підвищити ККД до рівня вище 26% і продовжують працювати далі.
Це досягнення заслуговує на похвалу, оскільки стандартні кремнієві елементи вже досягли граничного значення ККД на рівні 26%. Зробивши їх тоншими, дослідники змогли подолати цю межу. Оскільки кремнієві елементи можна згорнути, науковці впевнені, що вони можуть слугувати широкому спектру пристроїв, таких як дрони, дирижаблі та навіть носимі пристрої. Зараз команда зосереджена на розробці дуже портативних, гнучких сонячних елементів, які можна скрутити в плівку.
Читайте також: