Сонячні панелі стануть набагато дешевшими та простішими: що придумали вчені з Німеччини
Вчені з Німеччини розробили інноваційний метод виробництва сонячних елементів за допомогою струменевого друку.
Він може замінити дорогу і шкідливу технологію фотолітографії, що використовує токсичні речовини. Це значно скоротить витрати і хімічні відходи, пише видання Karlobag.
Команда з Інституту Фраунгофера ISE за підтримки Європейського космічного агентства використовувала струменевий друк спеціальним чорнилом, що плавиться, яке наносять безпосередньо на поверхню комірки за шаблоном. Завдяки високій точності, на створення панелей витрачається набагато менше ресурсів.
Струменевий друк просто виключає необхідність у рідинно-хімічному прояві, що значно спрощує виробничий ланцюжок і знижує вплив заводу на навколишнє середовище.
Новий метод замінює випаровування процесом гальванізації. Метал електрохімічно осідає тільки на ділянках напівпровідника, не покритого чорнилом. Це виключає відходи дорогоцінних металів і необхідність подальшого видалення зайвого матеріалу хімікатами.
Команда заявила, що проєкт переходить до фінальної стадії демонстрації. Вона має створити повністю функціональний фотоелектричний елемент, придатний для використання в космосі. Надалі їх зможуть встановлювати на космічні супутники, яких потрібно все більше і за доступною ціною.
Протягом десятиліть високоефективні багатоперехідні сонячні елементи III-V-типу вважалися золотим стандартом для живлення супутників. Їхня висока ефективність і виняткова стійкість до екстремальних радіаційних умов у космосі роблять їх незамінними. Однак їх виробництво вимагає дорогих матеріалів, таких як пластини германію, і супроводжується великою кількістю небезпечних відходів.
Такі панелі вирощують за допомогою точного вирощування надтонких напівпровідникових шарів на германієвій підкладці, що нагадує приготування торта. Потім потрібно ще виготовити самі фотоелектричні комірки в умовах вакууму і високих температур. Фінальна обробка включає фотолітографію і випаровування металу — повільні, дорогі та енергонеефективні процеси.
Раніше писали, що інша технологія зробить сонячні панелі кращими і дешевшими. Вчені виготовили ідеальні галогенідні перовськіти.