Рекорд эффективности гибких солнечных элементов

Чтобы резко увеличить масштабы использования солнечной энергии, необходимо предоставить потребителю одновременно недорогие, простые в производстве и эффективные солнечные элементы. Специалисты из Empa — Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологий — разработали тонкопленочные солнечные батареи на основе полимерной гибкой пленки с рекордной эффективностью преобразования солнечного света в электроэнергию — 20,4%. В основе разработки лежит полупроводниковый материал, состоящий из меди, индия, галлия и селена (CIGS), который и обеспечивает столь эффективную работу ячеек. Швейцарцам удалось улучшить свойства этого слоя, выращиваемого при низких температурах. Ожидается, что не за горами промышленное применение этого изобретения.
Рекордные 20,4% для батарей на гибких полимерных подложках — серьезный шаг вперед даже по сравнению с предыдущим рекордом — 18,7%, установленным той же группой ученых в мае 2011 года. А вообще за годы своего существования эта лаборатория повысила эффективность преобразования света в электричество посредством CIGS с 12,8% в 1999 году (первый мировой рекорд этой группы) до 14,1% в 2005-м и 17,6% в 2010-м. Эффективность гибких солнечных батарей сейчас даже немного превысила рекорд для солнечных элементов CIGS на стеклянных подложках (20,3%) и сравнялась с самой высокой эффективностью для солнечных батарей на основе поликристаллических кремниевых пластин.

Тонкие пленки позволяют создавать легкие и гибкие высокопроизводительные солнечные модули для солнечных ферм, крыш и фасадов зданий, а также автомобилей и портативной электроники, при этом при их производстве осуществимы непрерывные рулонные технологии, подразумевающие дальнейшее сокращение расходов по сравнению со стандартной кремниевой технологией.

Необходимо, впрочем, отметить, что нынешний рекорд эффективности преобразования солнечного света в электроэнергию далеко не абсолютный. Так, многослойные солнечные панели американской компании Solar Junction способны преобразовывать в электричество до 44% получаемой солнечной энергии. Однако процесс изготовления подобных батарей достаточно сложен и дорог, что, естественно, стоит на пути их массового производства.

М. Б.