Вчені створили гнучкі сонячні батареї: їх можна складати, як аркуш паперу

Команда китайських вчених створила ефективні гнучкі сонячні панелі, які можна використовувати на нерівних поверхнях, оскільки вони згинаються як папір, повідомляє South China Morning Post. На думку дослідників, революційна технологія знайде широке застосування в аерокосмічній галузі, електроніці, що носиться, і портативних джерелах енергії.

З чого створено нові сонячні панелі

За останні кілька років досягнення в галузі матеріалів та виробництва призвели до дивовижного підвищення ефективності кремнієвих сонячних елементів. Тепер вони можуть похвалитися коефіцієнтом перетворення світла на електрику на рівні 26,8%, що наближається до теоретичної межі 29,4%.

Кремнієві сонячні елементи становлять близько 95 відсотків сонячних елементів, що використовуються на ринку фотоелектричних систем. Але тонкоплівкові сонячні елементи виготовляються з аморфного кремнію, телуриду кадмію, органіки та перовськітів. Їх використання обмежене через їх низьку ефективність перетворення енергії та низьку продуктивність у разі великих площ і нестабільних умов експлуатації.

За словами Лю Веньчжу, професора Центру нових енергетичних технологій Шанхайського інституту мікросистем та інформаційних технологій (SIMIT), його команді вдалося створити інноваційну структуру для кремнієвих сонячних елементів.

Команда розпочала з активного та уважного спостереження за кремнієвими сонячними елементами, що знаходяться під вигином, за допомогою високошвидкісних камер. Вчені виявили, що розтріскування завжди починалося з гострої V-подібної канавки на краю кремнієвої пластини — області, яку вони визначили як "слабке місце".

Вчені замінили гострі V-подібні канавки на гладкіші U-подібні канавки, які ефективно розподіляють деформацію при згинанні та допомагають уникнути утворення тріщин.

Наскільки надійними є гнучкі сонячні панелі

Дослідники стверджують, що їхні панелі мають розміри 60 мікрометрів і складаються немов аркуш паперу. Вони також витримують багаторазові вигини з радіусом менше 5 мм і кутами вигину, що перевищують 360 градусів.

Вчені провели випробування на міцність у різних умовах. Осередки зберегли 100-відсоткову ефективність перетворення енергії після 1000 циклів поперечного вигину. Вони також зберегли 99,62 відсотка своєї потужності після термоциклування від -70 до +85 градусів протягом 120 год.

До речі, за словами китайських дослідників, гнучкі фотоелектричні модулі великої площі їхньої розробки вже успішно використовувалися в навколокосмічних апаратах. Але до практичного застосування у масштабах масового виробництва ще доведеться зачекати.

"Перед великомасштабним виробництвом необхідно провести додаткові випробування, щоб гарантувати постійну стабільність у реальних умовах експлуатації, коли стресові чинники можуть виникати одночасно", — сказав журналістам Лю Веньчжу.

Раніше Фокус розповідав, що енергію сонця збиратимуть у космосі та відправлятимуть на Землю: як це можливо.