|
Проблемой разрыва КПД между солнечными батареями и жесткими элементами на подложке из мультикристаллического кремния занимаются ученые всего мира. До этого времени позитивными результатами могли похвастаться только японцы, которые три года назад добились уровня КПД тонкопленочных CIGS-батарей с керамической подложкой 17,7%, с использованием титановой фольги – 17,4%, а использование в качестве подложки тонкой полимерной пленки дало уровень КПД только 14,7%.
Этот результат удалось превзойти ученым из EMPA (Швейцарская федеральная лаборатория материаловедения и технологии), которые недавно продемонстрировали солнечные батареи на подложке из полимерной пленки, КПД которых составил 18,7%, и КПД солнечных батарей на стальной фольге - 17,7%. Сопоставив эти результаты с достижениями японцев, можно без зазрения совести назвать их рекордными в обоих классах.
Ученые в качестве чувствительного материала использовали селенид меди-индия-галлия, который не единожды применялся как для гибких солнечных батарей, так и для жестких ячеек со стеклянной подложкой. Проблема заключалась в недостаточной эффективности этого состава в случае использования гибкой подложки, потому что полимер не способен выдержать высокую температуру. Чтобы решить эту проблему, элементы батареи приходилось испарять и фиксировать на подложке в низкотемпературном режиме 450 °C (тогда как осаждение элементов батареи на стеклянную основу происходит при температуре больше 600 градусов по Цельсию). Низкотемпературный режим не дает возможности переносить на подложку нужные соединение и фазы равномерно – разные элементы просачиваются вниз с разной скоростью, и как результат – нарушается их взаимодействие между собой.
Швейцарцам удалось разработать уникальную модификацию испарения и осаждения, которая дает возможность максимально точно контролировать поведение индия и галлия и распределять нужные элементы по слоям. Результатом использования такой модификации процесса стала батарея с хорошим производством и сбором зарядов, а потери на ее рекомбинацию были поразительно малы.
Новые гибкие солнечные батареи в массовом производстве будут на порядок дешевле традиционных с кремниевой подложкой. Это объясняется и материалом, и низким расходом на квадратный метр каждой готовой панели, и невысокой массой подложки. Важен и тот момент, что производиться тонкопленочные солнечные элементы будут по рулонной технологии.
Предварительно к выпуску новых ячеек приступит недавно созданная компания Flisom, которая специализируется на выпуске гибких солнечных батарей и сотрудничает со многими институтами и лабораториями, в том числе и с EMPA.
Автохимия и автокосметика фирмы Pro Tec
|
