В последние годы наблюдается стремительное развитие технологий солнечной энергетики, направленных на удешевление и повышение эффективности фотоэлектрических элементов. Британская компания Power Roll делает значительный шаг в этом направлении, разработав инновационную технологию печати солнечной пленки. Этот метод поможет сделать солнечную генерацию доступной практически в любом месте.
В основе новой технологии лежит метод тиснения микроканальных структур на пластиковой подложке. Этот процесс напоминает создание голографических элементов на кредитных картах, но с гораздо более высокой плотностью структур. На одном квадратном метре поверхности создается около 500 000 микроканавок, каждая из которых играет роль миниатюрного солнечного элемента. Канавки покрываются проводящими материалами и фотоактивными чернилами, а затем защищаются слоями инкапсулирующей пленки. Такой подход повышает долговечность и стабильность готового продукта.
Ключевой особенностью технологии является использование процесса "рулон-рулон", при котором материал обрабатывается в непрерывном потоке. Это позволяет снизить затраты и ускорить производство по сравнению с традиционными методами создания солнечных панелей. В качестве основного светопоглощающего материала применяется перовскит – перспективный полупроводник, способный эффективно преобразовывать солнечную энергию в электричество.
Еще одной важной инновацией стало изменение структуры фотоэлемента. Вместо традиционного размещения контактов на передней стороне, Power Roll и исследователи Шеффилдского университета внедрили формат заднего контакта. В такой конфигурации все электрические соединения расположены на обратной стороне элемента, что не только упрощает его изготовление, но и повышает эффективность преобразования энергии.
Улучшения в конструкции увеличили количество микроканавок в каждом элементе с 16 до 362, что позволило повысить коэффициент полезного действия (КПЭ) на 12,8%.
Помимо повышения эффективности, новый дизайн устраняет необходимость в прозрачных оксидных покрытиях, таких как индий-оловянный оксид (TCO), которые часто используются в традиционных солнечных панелях. Эти материалы дороги и содержат редкие элементы, что увеличивает себестоимость солнечных элементов. Исключение TCO из конструкции упрощает производство и делает солнечную пленку Power Roll более доступной.
Основное преимущество технологии – легкость и универсальность. В отличие от традиционных солнечных панелей, солнечная пленка Power Roll гибкая, легкая и может быть установлена практически на любых поверхностях, включая крыши, не рассчитанные на значительный вес. Кроме того, простота транспортировки делает эту технологию особенно привлекательной для отдаленных регионов, где доступ к централизованным источникам электроэнергии ограничен.
Таким образом, инновационная солнечная пленка Power Roll представляет собой важный шаг в развитии доступных и масштабируемых решений для получения возобновляемой энергии. Благодаря сочетанию низкой стоимости, высокой эффективности и удобства в использовании, эта технология может изменить подход к генерации солнечной энергии, открывая новые возможности для её применения в самых разных сферах.
