Недорогие и эффективные гибкие солнечные панели для любых поверхностей.

Полупрозрачный фотоэлемент нового поколения

Чистая и безопасная энергия становится все популярнее и доступнее. Увеличить эффективность солнечных панелей и снизить стоимость их производства – вот первоочередные задачи для разработчиков и производителей фотовольтаики. Еще один важный вопрос внедрения фотоэлектрических панелей в инфраструктуру городов – их внешний вид и форма, ведь обыкновенные кремниевые панели первого поколения, не везде можно установить. Обычно, солнечные батареи на основе кремния устанавливают на крышах, совершенно не используя при этом площади на стенах зданий, которые чаще всего намного больше поверхностей крыш.

Теперь, стены, также можно оборудовать фотоэлементами. Фотоэлементы второго поколения – это гибкие полупрозрачные солнечные панели, установить которые можно не только на стенах домов, но даже на автомобилях (ТМ Volta bikes предлагает ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ уже несколько лет). Но более низкая эффективность, и относительно высокая стоимость изготовления гибких солнечных панелей, за счет сложного технологического процесса и использования дорогих редкоземельных материалов, делают и этот вариант не очень распространённым.

В настоящее время, учёными из Политехнического Университета в Гонконге разрабатываются полупрозрачные солнечные панели третьего поколения, которые будут избавлены от всех этих недостатков, и дадут дешевую электроэнергию уже в ближайшем будущем. Одно из преимуществ таких фотоэлементов в том, что они могут поглощать солнечный свет с обеих сторон. Получить высокоэффективные полупрозрачные фотоэлементы удалось, используя минерал перовскит (титанит кальция) в качестве основы, с графеном в качестве электродов.

Кристаллы перовскита

Графен идеально подходит в качестве проводника для прозрачных или полупрозрачных элементов, в силу своих физических свойств – он исключительно тонкий и хорошо проводит электрический ток. Невысокая стоимость этого материала также говорит в его пользу. Ученым из Гонконга удалось повысить проводимость графена, снизив его сопротивление. Для этого он был покрыт патиной проводящего полимера PEDOT:PSS. Повысить эффективность преобразования энергии удалось, создав многослойные прозрачные электроды, позволившие увеличить площадь рабочей поверхности. Дополнительно улучшить производительность помогло увеличение степени контакта графеновых электродов через микроскопические отверстия в тонкой пленке перовскита.

Заявленная эффективность созданного в Гонконге фотоэлемента – около 12%, то есть больше, чем у любых других прозрачных и полупрозрачных панелей. Прибавьте к этому более простой способ изготовления, не требующий высоких температур (по самым приблизительным подсчетам, стоимость изготовления будет в два раза меньше, по сравнению с обычными кремниевыми панелями), позволяющий печатать солнечные батареи целыми рулонами. А самое главное преимущество – это возможность использовать перовскитные солнечные батареи на окнах, жалюзи, да и вообще где угодно, наращивая полезную площадь электростанций и увеличивая их мощность. Солнечные батареи нового типа буквально в одном шаге от выхода на рынок.