Кристалічні кремнієві сонячні елементи, вставлені в гнучку штучну шкіру роботів або м'яку тканину розумного одягу, можуть виявитися не менш ефективними, ніж жорстка сонячна покрівля. Дослідники з Саудівської Аравії знайшли спосіб розтягувати фотоелементи на рекордні 95%, зберігаючи при цьому 19% ККД.
Хоча увагу дослідників привертає безліч матеріалів, кремній залишається фаворитом індустрії сонячних батарей. «Монокристалічний кремній залишається пріоритетним матеріалом у фотоелектричній промисловості через його низьку вартість, нетоксичність, надійність, ефективність та налагодженість виробничого процесу», - говорить один з розробників Назек Ель-Атабей.
Єдиним недоліком кремнію, на відміну від деяких тонкоплівкових сонячних елементів, залишається його жорсткість. Але тонкоплівкові батареї теж не ідеальні: або вони складаються з низькопродуктивних органічних матеріалів, або з більш ефективних, але дуже дорогих неорганічних. Команда професора Мухаммада Мустафи Хуссейна з Науково-технологічного університету імені короля Абдалли зуміла подолати ці обмеження і розробила дешеві та продуктивні еластичні кремнієві фотоелементи.
Для цього вчені взяли звичайну сонячну панель з кремнію і покрили задню поверхню еластичним та недорогим біосумісним еластомером екофлексом. Потім лазером вони нарізали пластину на безліч шматочків, залишивши недоторканим гнучкий каучуковий шар. Контакти в ньому забезпечували електричний зв'язок між окремими комірками сонячної панелі.
Спочатку дослідники нарізали кремнієву панель на квадратики, що дозволило розтягнути її на 54% - після почали з'являтися діагональні тріщини. Але виявилося, що найкращий результат досягається, якщо нарізати пластину на трикутники. Так вчені домоглися рекордного розтягування на 95%. При цьому ККД сонячного елементу залишилося на рівні 19%.
«Розроблені сонячні елементи можуть бути розтягнуті поки тільки в одному напрямку — паралельно сітці зі зворотними контактами. Але ми працюємо над їх поліпшенням та над можливістю різноспрямованого розтягування», - резюмує Хуссейн.
Винахідники планують інтегрувати гнучкий кремнієвий матеріал в сенсорну штучну шкіру або запропонувати його виробникам одягу зі вшитими датчиками.
Нагадаємо, що заробляти на сонячній енергії зараз дуже вигідно, адже «зелений тариф» в Україні — один з найвищих у Європі. А встановлення сонячної станції на своєму будинку — це не тільки чудова можливість зробити свій внесок у боротьбу з глобальним потеплінням, але й стабільний дохід, отриманий від продажу сонячної енергії.
За матеріалами: EurekAlert!
