Микроотверстия сделают солнечные батареи прозрачными
Южнокорейские ученые представили недорогую и эффективную стратегию превращения обычных солнечных батарей в прозрачные. Для этого в изделии проделывают отверстия, диаметром около 100 мкм.
Исследование было проведено специалистами из Корейского университета и Ульсанского национального научно-технологического института (UNIST), сообщает sciencedaily.com. Его результаты опубликованы в журнале Joule.
Существующие прозрачные солнечные батареи имеют красноватый оттенок и меньшую эффективность. Но сеть отверстий в кристаллических кремниевых пластинных позволяет свету проходить без окрашивания. Дыры расположены так, чтобы их не воспринимал человеческий глаз. Изготовление прозрачных устройств из изначально матового кристаллического кремния – одна из самых сложных задач солнечной энергетики. Обычно устройства жертвуют светопроницаемостью в пользу эффективности. КПД лучших батарей превышает 20%. Прозрачные устройства нейтрального цвета, разработанные учеными, продемонстрировали долгосрочную стабильность с эффективностью преобразования 12,2%.
«Моя команда решила, что кристаллический кремний – лучший материал для стекловидных систем, — сказал Кванен Сео из UNIST, старший автор, вместе с Сеунгву Ли из Корейского университета. – Сначала идея казалась безумной. Учитывая непрозрачность кристаллического кремния, никто не пытался использовать его для этих целей».
Технология позволит перенести солнечные батареи на окна. При малом угле падении лучей, вызванном вертикальным расположением, прозрачные устройства теряют менее 4% электрического тока, стандартные системы – около 30%.
«Мы хотим заменить существующее остекление, — сказал Сео. – Придется преодолеть много препятствий, вроде законодательных норм. Также требуется добиться механической стабильности и прочности».
Несмотря на это, вывод прозрачного кристаллического кремния на рынок выглядит многообещающе. Проделывание отверстий – единственное отличие от процесса производства стандартных устройств. На следующих этапах авторы хотят увеличить площадь изделия до 25 кв.см, эффективность – до 15%.
«Кремниевое основание – популярный материал в полупроводниковой индустрии, — сказал Сео. – Мы уверены, что метод подойдет для разных систем, вроде прозрачной электроники, мобильных устройств и источников энергии».
