Прорив у сонячній енергетиці: легкі та гнучкі панелі встановили рекорд ефективності

Науковці з Південної Кореї розробили надлегкі гнучкі тандемні сонячні панелі на основі перовскіту/CIGS, які досягли коефіцієнта корисної дії (ККД) у 23,64%. Це рекордна ефективність для сонячних елементів цього типу.

Про новий прорив повідомляє Tech Xplore. Вченим вдалося розв'язати проблему низької ефективності та складності виробництва сонячних елементів на основі перовскіту/CIGS, які вважаються легшою і гнучкішою альтернативою елементам на основі перовскіту/кремнію.

Як пояснюють у виданні, наразі ефективність сонячних елементів на основі тандему перовскіту і кремнію досягає 34,6%. Однак вони багато важать і легко пошкоджуються, через що не підходять для автомобілів, літаків, супутників та інших галузей, де вирішальне значення мають легкість і адаптивність.

Тонкоплівкові тандемні сонячні елементи на основі перовскіту/CIGS були покликані вирішити ці проблеми, проте їхній ККД виявився нижчим, а процес виробництва складнішим. Зважаючи на це, південнокорейські вчені розробили простий процес для підвищення продуктивності, гнучкості та легкості цих панелей.

Отриманий у результаті дослідження гнучкий тандемний сонячний елемент перовскіт/CIGS досяг ККД 23,64%, що є найвищою зареєстрованою ефективністю для подібних панелей. Попередній рекорд становив 18,1%.

Метод вчених передбачає нанесення шару полііміду на скляну підкладку, виготовлення елемента перовскіт/CIGS поверх нього, а потім відділення його від скла. На відміну від традиційних технологій, які використовують гнучку поліімідну плівку як підкладку, цей підхід використовує жорстке скло як опорну основу, що дає змогу більш стабільно виготовляти сонячні елементи. Ця підкладка також забезпечує рівномірне осадження шару, покращуючи продуктивність.

"Співвідношення потужності до ваги виготовленого сонячного елемента приблизно в 10 разів вище, ніж у тандемних сонячних елементів на основі перовскіту/кремнію, що робить його вельми перспективним для застосування в галузях, де потрібні надлегкі сонячні модулі, як-от зовнішнє оздоблення будівель, транспортні засоби та аерокосмічна промисловість", — зазначив провідний дослідник доктор Кіхван Кім.