Новое исследование, проведённое китайскими учёными, позволило создать очень тонкие кремниевые солнечные элементы, которые в ближайшем будущем могут быть использованы для сборки тонких солнечных панелей. Элементы представляют собой гибкий материал, похожий на бумагу, который преобразует солнечный свет в электрическую энергию без ущерба для эффективности.
Сегодня подобные элементы являются ключевой составляющей, когда речь заходит о выработке солнечной электроэнергии — на их долю приходится 95% от общего числа элементов на фотоэлектрическом рынке. Поскольку затраты на производство солнечных элементов снизились, панели на их основе получили широкое распространение в самых разных сферах человеческой деятельности — их даже устанавливают обычные люди на крышах своих домов, чтобы в итоге меньше платить за электричество.
Правда, у традиционных солнечных элементов есть один недостаток — эффективность преобразования солнечного света в электричество остаётся по прежнему малой — всего 26%. К минусам также относят большую толщину, которая колеблется от 0,15 до 0,18 мм, что затрудняет их монтаж на конструкциях, требующих больше гибкости. Существующие же гибкие солнечные панели дороги в производстве и по своим характеристикам практически не подходят для коммерческого использования.
Гибкие кремниевые пластины, разработанные китайскими учёными, имеют меньшую толщину и обладают более высокой энергоэффективностью.
«Мы создали пластины толщиной всего 50 микрометров [0,05 мм — прим. Ред.] — тоньше, чем лист бумаги формата А4. Их можно сгибать в рулон, и они более эффективны, чем обычные», — рассказал руководитель научной группы.
В научной статье, опубликованной в журнале Nature, говорится, что новые солнечные элементы не только снижают вес конструкции на их основе, но и снижают расходы на их производство. Проведённые тесты солнечных элементов разной толщины — от 55 до 150 микрометров — показали, что эффективность преобразования солнечного света в электричество колебалась на одном уровне — около 26%. Это означает, что при одном и том же показатели, новый тип элементом будет выигрывать, как по своим механическим свойствам, так и по цене.
Авторы разработки уверены, что тонкие гибкие элементы можно задействовать в самых разных сферах. Особенно перспективно такие элементы смотрятся в аэрокосмической отрасли, когда один грамм груза, выведенного на орбиту, стоит многих тысяч долларов.
