Учёные из Технологического института Карлсруэ в Германии и Университета Валенсии в Испании создали инновационный метод изготовления солнечных батарей, способный значительно удешевить и ускорить выпуск элементов нового поколения.
Изображение: Alexander Diercks, KIT
Речь идет о так называемых перовскитно-кремниевых тандемных солнечных элементах. Это современный тип панелей, в котором поверх стандартного кремния напыляется дополнительный слой из перовскита. Подобная конструкция улавливает больше солнечного света и демонстрирует более высокий коэффициент полезного действия по сравнению с традиционными кремниевыми аналогами.
Главным прорывом исследователей стал оригинальный вакуумный способ нанесения перовскитного слоя. Если раньше подобные технологические процессы отличались сложностью, низкой скоростью и не подходили для масштабного выпуска, то теперь формирование рабочего покрытия занимает всего около 10 минут.
Методика устроена следующим образом: специальные органические соединения испаряются в вакууме, пролетают расстояние в несколько миллиметров и мгновенно осаждаются на кремниевой основе, формируя ровную рабочую поверхность.
Разработка универсальна: процесс подходит для различных типов кремниевых пластин и не требует сложной перенастройки оборудования, что крайне ценно для реального промышленного производства.
В ходе лабораторных испытаний созданные фотоэлементы продемонстрировали отличную эффективность:
- 23,5% на гладких пластинах;
- 23,7% на наноструктурированных поверхностях;
- до 24,3% на промышленных текстурированных пластинах.
Для современной солнечной энергетики это впечатляющий показатель, так как классические кремниевые модули постепенно исчерпывают потенциал своего предельного КПД.
Еще одним неоспоримым достоинством технологии является ее экономичность. Процесс расходует меньше дорогостоящих материалов, а часть исходных компонентов пригодна для повторного применения. Все это делает разработку перспективной для коммерческого внедрения.
Фактически европейские физики предложили промышленности надежный способ быстрее и дешевле выпускать высокоэффективные солнечные панели, превосходящие массовые кремниевые аналоги.
