Новини

Міжнародна команда науковців під керівництвом китайських дослідників здійснила прорив у галузі сонячної енергетики, розробивши гнучкі фотоелектричні панелі, виготовлені зі звичайного кристалічного кремнію. Новаторська технологія не лише надає сонячним панелям нової гнучкості, але й має потенціал для значної економії грошей та швидкої інтеграції в різні електронні пристрої.

Дослідницька група, до складу якої увійшли вчені з низки університетів, розпочала реалізацію амбітного проєкту з вивчення можливостей підвищення гнучкості традиційних кристалічних фотоелектричних елементів. Дослідження містить комплексне вивчення поведінки цих елементів під впливом фізичних навантажень, зосереджуючись на виявленні та вирішенні проблеми їхньої крихкості.

Як вдалося подолати проблему крихкості

Вчені виявили, що тріщини в кристалічних кремнієвих сонячних елементах з'являлися переважно біля країв, коли вони піддавалися напруженню. Структура матеріалу нагадувала зигзагоподібний візерунок з гострими піками та западинами. Щоб подолати цю проблему, команда розробила спеціалізований процес для перетворення різких переходів у плавні U-подібні криві.

Ця революційна технологія була успішно впроваджена в реальне виробництво, значно підвищивши міцність кристалічного кремнію на вигин без шкоди для загальної ефективності сонячного елемента.

Нещодавно виготовлений гнучкий гетероперехідний сонячний елемент продемонстрував вражаючу ефективність у 23,3%. Крім того, завдяки нанесенню антивідблискового покриття на основі фториду магнію (MgF2), ефективність була ще більше підвищена до 24,50%.

Хоча цей рівень ефективності трохи не дотягує до класичних "товстих" гетероперехідних сонячних елементів, які досягають 25,83%, гнучкість, досягнута завдяки цьому інноваційному підходу, значно переважає граничний компроміс з ефективністю.

Чому це важливе відкриття

Цей прорив має величезне значення для різних секторів, включаючи виробництво переносної електроніки, аерокосмічних сонячних елементів і численних застосувань в сонячній енергетиці.

На додаток до своєї гнучкості, використання звичайного кремнію у виробничому процесі обіцяє значну економію коштів. Усуваючи потребу в екзотичних матеріалах, таких як перовскіти та складні хімічні сполуки, нова технологія може зменшити виробничі витрати і, відповідно, знизити вартість виробництва електроенергії за допомогою цих елементів.

Ця розробка прокладає шлях до більш широкого впровадження сонячної енергії, оскільки доступність і гнучкість є вирішальними факторами для прискорення її інтеграції в різні галузі та сфери застосування.

У міру подальшого розвитку, широке впровадження цих гнучких сонячних панелей може революціонізувати енергетичний ландшафт, забезпечивши наші пристрої, будинки та промисловість чистою та ефективною сонячною енергією.