Исследовательская группа, в состав которой вошли ученые из ряда университетов, приступила к реализации амбициозного проекта по изучению возможностей повышения гибкости традиционных кристаллических фотоэлектрических элементов. Исследование включает в себя комплексное изучение поведения этих элементов под влиянием физических нагрузок, сосредотачиваясь на выявлении и решении проблемы их хрупкости.
Смотрите также Революция от Canon: OLED-дисплеи на основе квантовых точек могут стать в 100 раз дешевле
Как удалось преодолеть проблему хрупкости
Ученые обнаружили, что трещины в кристаллических кремниевых солнечных элементах появлялись преимущественно у краев, когда они подвергались напряжению. Структура материала напоминала зигзагообразный узор с острыми пиками и впадинами. Чтобы справиться с этой проблемой, команда разработала специализированный процесс для преобразования резких переходов в плавные U-образные кривые.
Эта революционная разработка была удачно внедрена в реальное создание, существенно повысив крепкость кристаллического кремния на изгиб без вреда для общей эффективности солнечного элемента.
Недавно изготовленный гибкий гетеропереходный солнечный элемент продемонстрировал поразительную эффективность в 23,3%. Кроме того, благодаря нанесению антибликового покрытия на основе фторида магния (MgF2), эффективность была еще больше повышена до 24,50%.
Хотя этот уровень эффективности немного не дотягивает до классических "толстых" гетеропереходных солнечных элементов, достигающих 25,83%, гибкость, достигнутая благодаря этому инновационному подходу, значительно превосходит предельный компромисс с эффективностью.
Почему это важное открытие
Этот прорыв имеет большое значение для разных секторов, включая создание переносной электроники, аэрокосмических солнечных частей и бессчетных применений в солнечной энергетике.
В дополнение к своей гибкости использование обычного кремния в производственном процессе обещает значительную экономию средств. Устраняя потребность в экзотических материалах, таких как перовскиты и сложные химические соединения, новая технология может снизить производственные затраты и, соответственно, снизить стоимость производства электроэнергии с помощью этих элементов.
Читайте на сайте На пути к чистому водороду: ученые совершили прорыв в расщепляющих воду катализаторах.
Эта разработка прокладывает путь к более широкому внедрению солнечной энергии, поскольку доступность и гибкость являются решающими факторами для ускорения ее интеграции в различные области и области применения.
По мере дальнейшего развития широкое внедрение этих гибких солнечных панелей может революционизировать энергетический ландшафт, обеспечив наши устройства, дома и промышленность чистой и эффективной солнечной энергией.