Учені створили потужну, ультратонку та гнучку сонячну батарею: для гаджетів і дронів

Дослідники з Цзянсуського університету науки і технологій (JUST, Китай) розробили надтонкий і гнучкий матеріал для сонячних батарей. За їхніми заявами, новий пристрій за своєю ефективністю не поступається класичним аналогам, передає SCMP.

Гнучкі кремнієві сонячні елементи, розроблені в JUST, набагато тонші і легші, ніж їхні традиційні аналоги, і мають високу енергоефективність. А ще їх можна гнути, як заманеться, тому ця технологія може бути застосована в аерокосмічній галузі, дронах і портативних інтелектуальних пристроях.

"Ми створили кремнієві сонячні панелі товщиною всього 50 мікрометрів — тонше аркуша паперу формату А4 — які можна згинати, і вони набагато ефективніші, ніж звичайні", — прокоментували розробники.

Вченим вдалося зробити пластини тоншими, знизивши їхню вагу і вартість, але також полегшити міграцію і поділ зарядів, що не дало батареям втратити в ефективності. Дослідники зазначили, що кристалічні кремнієві елементи завтовшки менше ніж 150 мікрометрів, виготовлені з використанням традиційних технологій, мали ефективність перетворення енергії (PCE) в діапазоні від 23,27% до 24,7%. А нові кремнієві елементи товщиною від 55 до 130 мікрометрів досягли рівня PCE понад 26%.

Сонячні елементи нового типу мають в основі кремній — гнучкий матеріал, схожий на папір, який перетворює світло на електрику без шкоди ефективності. Кремнієві сонячні елементи є основою світового виробництва електроенергії за допомогою сонячної енергії, на їхню частку припадає майже 95% сонячних елементів, представлених на світовому ринку.

Сонячні панелі, незважаючи на їхнє широке застосування, мають дві проблеми. Одним із недоліків є те, що ефективність перетворення енергії кремнієвих елементів великої площі обмежується показником у 26%. Іншою перешкодою є товщина осередків — зазвичай від 150 до 180 мікрометрів (від 0,15 до 0,18 мм, — ред.), що ускладнює їхнє використання в додатках, які потребують гнучкішого та легшого матеріалу, як-от вигнуті дахи, супутники й космічні станції. Наприклад, до літаків висуваються надзвичайно суворі вимоги до ваги, і в них використовуються тонкоплівкові сонячні елементи. Однак вони дорогі у виробництві, мають короткий термін служби і погано підходять для комерційних потреб. Схоже, що китайським дослідникам вдалося вирішити цю проблему.

Наразі вчені працюють над створенням більш гнучких і ефективних елементів із кристалічного кремнію, які можна буде скрутити в рулон.

Раніше ми повідомляли про те, що створено сонячні батареї, які кріпляться до балкона. Сонячні панелі потужністю 800 Вт з інтелектуальними блоками управління і спеціальними системами кріплення анонсувала компанія Meyer Burger.