В Китай се научиха как да произвеждат гъвкави слънчеви панели от обикновен силиций и дори могат да бъдат навити на роло
Международен екип от учени, управителен от китайски учени, създаде технология за произвеждане на гъвкави фотоволтаични панели от елементарен бистър силиций. Присъщата чупливост на силиция преди предотвратяваше сходни сънища, принуждавайки учените да търсят еластичност в перовскитите и комплицираните химични съединения. Сега отводът от екзотиките ще спести пари и ще разреши бързото внедряване на нововъведението в носимата и друга електроника.
За перспективната разработка, учените от Шанянгския институт по микросистеми и осведомителни технологии (SIMIT), китайският Университет Tongwei (TW), Университета по науки и технологии Changsha и други оповестиха за обещаващата разработка в публикация, оповестена в списание Nature. Работата беше предшествана от задълбочено изследване на държанието на стандартните кристални фотоволтаични кафези при физически стрес. Подробно изследване на процесите на формиране на пукнатини в материала разреши да се разпознават слабите места и да се отстранят.
Оказа се, че при физически натоварвания и при прегъване в слънчевите кафези от бистър силиций стартират да се образуват пукнатини в региона на ръба. Профил структурата на материала на сходни места е зигзагообразна с остри върхове. За да поясним, става дума за по този начин наречените хетеропреходни слънчеви кафези, когато кристалният силиций е обгърнат от двете страни с тъничък пласт от безформен силиций. Такава структура усъвършенства успеваемостта. В същото време, в клетъчната конструкция се появяват зигзагообразни преходи от един материал към различен.
Учените се досетиха да изгладят острите преходи в материала, придавайки U-образна форма на върховете. Това е изисквало създаването на специфичен софтуерен развой и той е бил тестван в действително произвеждане. Тестовете демонстрират, че смяната на структурата на силиция единствено по ръба на фотоклетката внезапно усилва якостта на прегъване на кристалния силиций. В същото време, материалът не се трансформира по цялата работна повърхнина на клетката, което разрешава да се резервира успеваемостта на клетката съвсем на същото равнище.
Ефективността на гъвкавата хетеропреходна слънчева клетка, създадена по нов метод, се оказа на равнище от 23,3%. Допълнително нанасяне на антирефлексно покритие, въз основата на магнезиев флуорид (MgF2), върху клетката е повишило нейната успеваемост до 24,50%. За съпоставяне, успеваемостта на класическата “дебела “ хетеропреходна слънчева клетка доближава 25,83%. Нововъведението е изгубило много, само че е придобило еластичност – качество, което е търсено за производството на носима електроника, галактически слънчеви кафези и като цяло за доста потребности в слънчевата сила, където присъщата неотстъпчивост на силиция постоянно пречи на осъществяването.
И най-после, препоръчаната индустриална технология ще спести силиций и ще направи фотоволтаичните кафези от бистър силиций по-евтини, което също ще значи понижаване на разноските за генериране на електрическа енергия от тези кафези.
