Сделав важный шаг к внедрению прозрачных солнечных элементов в окна домов, исследователи из Мичиганского университета разработали способ производства высокоэффективных и полупрозрачных солнечных элементов. 

«Теперь мы можем масштабировать полупрозрачные органические солнечные элементы до двух метров, что делает наши солнечные окна намного ближе к реальности», — сказал Стивен Форрест, заслуженный профессор электротехники Университета Питера А. Франкена и автор исследования. 

Традиционные солнечные элементы на основе кремния полностью непрозрачны, что подходит для солнечных ферм и крыш, но не подходит для окон. Однако органические солнечные элементы, в которых поглотителем света является своего рода пластик, могут быть прозрачными.

Органические солнечные элементы отставали от своих собратьев на основе кремния в целях производства энергии из-за технических проблем, таких как низкая эффективность и короткий срок службы, но недавняя работа лаборатории Форреста достигла рекордной эффективности в 10% и расчетного срока службы до 30 лет. 

Команда сосредоточила свое внимание на производстве прозрачных солнечных элементов. Серьезной задачей является создание электрических соединений микронного масштаба между отдельными элементами, составляющими солнечный модуль. Обычные методы, использующие лазеры для формирования рисунка клеток, могут легко повредить органические поглотители света.

Вместо этого команда разработала многоэтапный метод формирования паттерна отрыва, который позволил достичь разрешения в микронном масштабе. Они наносили тонкие пленки пластика и формировали из них чрезвычайно тонкие полоски. Затем наносят органический и металлический слои. Затем они отделили полоски, создав очень тонкие электрические соединения между ячейками. 

Группа соединила восемь полупрозрачных солнечных элементов, каждый размером 4 см х 0,4 см и разделенных межсоединениями шириной 200 мкм, чтобы создать единый модуль площадью 13 см 2. Эффективность преобразования энергии 7,3% была примерно на 10% меньше, чем у отдельных солнечных элементов в модуле. Эта небольшая потеря эффективности не увеличивается с размером модуля; следовательно, аналогичная эффективность ожидается и для панелей метрового масштаба. 

С прозрачностью около 50% и зеленоватым оттенком, ячейки подходят для использования в коммерческих витринах. С помощью той же технологии легко достигается более высокая прозрачность, которая предпочтительнее для жилого рынка.

Гибкая панель солнечных батарей будет зажата между двумя оконными стеклами. Целью этих оконных пленок, генерирующих энергию, является прозрачность около 50% с эффективностью 10-15%. Форрест считает, что это может быть достигнуто в течение пары лет. 

«Исследование, которое мы проводим, направлено на снижение рисков технологии, чтобы производители могли сделать инвестиции, необходимые для запуска крупномасштабного производства», — сказал Форрест.

Сподобалася стаття! Підтримай проект BuildingTech!

50% коштів іде на закупівлю спорядження для ЗСУ!

Фотозвіт - https://www.facebook.com/BuildingTech1

Дякуємо всім за допомогу!

PrivatBank:

UAH - 4149 4993 7451 0947

USD - 4149 4993 7451 0988

EUR - 4149 4993 7451 1002