У Китаї розробили гнучкі сонячні панелі зі звичайного кремнію: їх можна згорнути в трубочку

Міжнародна група вчених на чолі з китайськими академіками розробила технологію виробництва гнучких фотоелектричних панелей із звичайного кристалічного кремнію. Раніше властива кремнію крихкість не дозволяла мріяти про подібне, змушуючи вчених шукати гнучкість у перовскітах та складних хімічних сполуках. Тепер же відмова від екзотики заощадить кошти і дозволить швидко впровадити новинку в електроніці, що носиться та іншій.

Про перспективну розробку вчені з Шаньянського інституту мікросистем та інформаційних технологій (SIMIT), китайського Університету Tongwei (TW), Університету науки і технологій Чанша, Південно-Західного нафтового університету, Університету Сухоу та Університету Бейхан повідомили у статті, опублікованій. Роботі передувало ретельне вивчення поведінки звичайних кристалічних фотоелектричних осередків під фізичним навантаженням. Детальне вивчення процесів утворення тріщин у матеріалі дозволило виявити слабкі місця та усунути їх.

Виявилося, що під фізичним навантаженням на вигин тріщини в сонячних осередках із кристалічного кремнію починають утворюватися в районі кромки. У профіль структура матеріалу в таких місцях нагадує зигзаг з гострими піками та западинами. Уточнимо, йдеться про так звані гетероперехідні сонячні осередки, коли кристалічний кремній обволікається з обох боків тонкопленочним шаром аморфного кремнію. Така конструкція підвищує ККД. У той самий час у структурі осередки з’являються зигзагоподібні переходи від однієї матеріалу до іншого.

Вчені здогадалися згладити гострі переходи в матеріалі, надавши пікам і западинам U-подібну форму. Для цього потрібно було розробити спеціальний техпроцес, і він був випробуваний на реальному виробництві. Випробування показали, що зміна структури кремнію тільки в кромці фотоосередку різко підвищує міцність кристалічного кремнію на згин. При цьому по всій робочій поверхні осередку матеріал не піддавався зміні, що дозволяє утримати ККД осередку майже на колишньому рівні.

Ефективність виготовленого новим способом гнучкого гетероперехідного сонячного осередку виявилася на рівні 23,3%. Додаткове нанесення на комірку покриття антивідблиску на основі фториду магнію (MgF2) підвищило її ККД до 24,50%. Для порівняння, ефективність класичної «товстої» гетероперехідної сонячної комірки досягає 25,83%. Новинка втратила зовсім небагато, але набула гнучкості — якість, затребувана для виробництва електроніки, аерокосмічних сонячних елементів і, загалом, для маси потреб у сонячній енергетиці, де властива кремнію жорсткість найчастіше заважала впровадженню.

Нарешті, запропонована технологія виробництва дозволить заощадити на кремнії та зробити фотоелектричні осередки з кристалічного кремнію дешевшими, що також означатиме зниження вартості вироблення електроенергії цими осередками.

Джерело – scmp

Підписатися
Сповістити про
guest
0 комментариев
Вбудовані Відгуки
Переглянути всі коментарі