Гнучкі сонячні елементи Lighter досягають нового рекорду ефективності

Інновації KIER: Гнучкі та надлегкі сонячні елементи з рекордною ефективністю

Чи чули ви про останні досягнення у сфері сонячної енергетики? Корея Інститут енергетичних досліджень (KIER) нещодавно здійснив революційний прорив, розробивши гнучкі та надлегкі тандемні сонячні елементи з небаченою раніше потужністю. Вони складаються з перовскиту і CIGS, що дозволяє досягати рекордних 23.64% ефективності. Це найбільший показник для даного типу сонячних елементів!

На відміну від традиційних кремнієвих сонячних елементів, нові тандемні конструкції використовують тонкоплівкові технології, що забезпечує легкість і гнучкість пристрою. Раніше тандемні елементи на основі кремнію та перовскиту могли досягати до 34.6% ефективності, проте їх вага та крихкість були значними обмеженнями для використання в таких галузях як авіація та автомобільна промисловість.

Секрет успіху: поєднання перовскиту з CIGS

Тож, у чому ж секрет? KIER успішно об’єднав перовскит з мідно-індійським галлієвим селенідом — CIGS, відомим за свою гнучкість та здатність підлаштовуватись під криві поверхні. Тонкоплівкові сонячні батареї CIGS можуть легко виготовлятися на підкладках, таких як поліімід або металеві фольги, що робить їх ідеальними для використання на нестандартних поверхнях.

Одним з найбільших досягнень KIER стала інноваційна технологія відокремлення сонячних елементів від скла. Цей процес включає покриття скляної основи поліімідним шаром, на якому будується тандемний сонячний елемент. Після закінчення процесу, елемент відділяється від скла, перетворюючись на самостійну, гнучку установку. Це рішення підвищує стабільність і продуктивність продукції.

Покращення стабільності та ефективності

Ще один важливий прорив KIER полягає в управлінні дифузією лужних металів. Під час виробництва атоми калію зі скла часто проникали в CIGS-слой, створюючи дефекти, що ускладнюють рух зарядів. Використовуючи комп’ютерне моделювання, вчені KIER з’ясували, що поліімідне покриття ефективно запобігає негативній дифузії, сприяючи зменшенню структурних дефектів і підвищенню загальної продуктивності.

Досягнуті результати підтверджують, що новий сонячний елемент не лише перевершив попередні досягнення з ефективністю в 18.1% для гнучких тандемів перовскит/CIGS, а й зберігав 97.7% продуктивності навіть після 100,000 циклів згинання, свідчачи про його механічну витривалість.

“Це дослідження є ключовим досягненням, яке демонструє комерційний потенціал технолог