Гнучкі тандемні сонячні елементи Lighter встановлюють новий стандарт ефективності
Прорив у сонячних технологіях: ультралегкі тандомні сонячні елементи від KIER
Корея Інституту досліджень енергетики (KIER) зробив значний вклад в розвиток альтернативної енергетики, створивши ультралегкі та гнучкі тандомні сонячні елементи. Ці елементи складаються з перовскиту та мідно-індій-галій-селеніду (CIGS) і можуть похвалитися рекордною потужністю перетворення – 23,64%. Це найвищий показник ефективності серед аналогічних розробок і перевершує традиційні кремнієві сонячні елементи.
Традиційні ж TAND-елементи, які поєднують перовскит з кремнієм, досягли ефективності 34,6%, але їхня вага й крихкість обмежують застосування в багатьох сферах, як-от в аерокосмічній та автомобільній промисловості. Ці обмеження спонукали дослідників KIER звернути увагу на гнучкий напівпровідник CIGS. Саме його використання поряд з перовскитом дало можливість отримати не тільки високу ефективність, але й стійкість до вигинів і легкість конструкції.
Гнучкі сонячні елементи CIGS можуть бути інтегровані на криволінійні поверхні завдяки можливості їхнього виготовлення на поліімідних та металевих фольгах. Проте, ці елементи часто стикалися з проблемами на стадії виробництва. Чудові результати KIER – це поєднання інноваційних матеріалів і нової техніки виготовлення з використанням поліімідного покриття.
Нова техніка виготовлення дозволяє спочатку застосувати шар поліміду на скляну основу, яка потім стає базисом для будівництва тандомного елемента. Цей підхід забезпечує стабільність в процесі виготовлення і покращує однорідність шарів. Відділення елемента від скла дозволяє перевершити попередні технології за продуктивністю та послідовністю.
Крім цього, команда KIER вирішила проблему дифузії лужних металів шляхом покриття поліімідом. Таке покриття ефективно пригнічує проникнення калієвих атомів із скла в шар CIGS, що зменшує дефекти і підвищує якість сонячних елементів.
Усі ці нововведення дозволили створити елемент, який не лише перевищив попередній рекорд ефективності гнучких перовскит/CIGS тандемів – 18,1%, але й зберіг 97,7% своєї потужності після 100 000 циклів згинання, демонструючи високу механічну стійкість.
“Це дослідження є ключовим досягненням, яке демонструє комерційний потенціал технології сонячних елементів нового покоління з гнучкістю та легкістю,” сказав доктор Інйонг Чжон. “Це є важливою віхою на шляху до реалізації ультралегких, гнучких сонячних елементів з ефективністю 30 відсотків у майбутньому.”
Завдяки співвідношенню потужності до ваги, нові сонячні елементи від KIER у десять разів перевершують перовскит/кремній тандемні елементи. Це робить їх
