Китай совершил революцию в производстве солнечных панелей благодаря технологии гибкого кремния

31 мая 2023, 09:35

Источник:

SCMP

Международная команда ученых под руководством китайских исследователей совершила прорыв в области солнечной энергетики, разработав гибкие фотоэлектрические панели, изготовленные из обычного кристаллического кремния. Новаторская технология не только придает солнечным панелям новую гибкость, но и имеет потенциал для значительной экономии денег и быстрой интеграции в различные электронные устройства.

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.

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.