Солнечная энергетика переживает настоящую революцию благодаря новейшим разработкам в области фотоэлектрических технологий. Особенно впечатляющим стал прорыв, совершенный южнокорейскими учеными, которым удалось создать высокоэффективные и полностью прозрачные солнечные элементы. Эта инновация открывает путь к интеграции солнечных панелей прямо в стеклянные поверхности самых обычных предметов — от экранов смартфонов и окон зданий до автомобильных стекол, что позволит им самостоятельно генерировать электроэнергию.
Исследователи из Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST), уже известные своими работами в области «зеленого» водорода, представили миру солнечные элементы на основе кристаллического кремния. Их ключевая особенность — уникальное сочетание высокой прозрачности, сравнимой с обычным стеклом, и рекордной для такого типа панелей эффективности.
Инновационный, компактный дизайн
Новые прозрачные солнечные элементы — это значительный шаг вперед в производстве возобновляемой энергии. Их главное преимущество перед традиционными непрозрачными панелями — возможность незаметного встраивания в архитектурное стекло и дисплеи электроники. Однако для этого ученым пришлось решить серьезную техническую проблему: убрать с лицевой стороны непрозрачные металлические электроды, которые снижали и эффективность, и эстетику.
Обратите внимание: Скорость интернета увеличится в 100 раз. Все благодаря новому оптоволокну.
В качестве решения команда под руководством профессора Кванёнга Со применила технологию полного обратного контакта (ABC).Эта конфигурация подразумевает размещение всех электрических компонентов и соединений на тыльной стороне элемента. Как пояснил профессор Со, такой подход делает лицевую поверхность абсолютно прозрачной и бесцветной, ничем не отличающейся от обычного оконного стекла. Для устранения видимых зазоров и проводов между отдельными ячейками исследователи разработали специальный метод бесшовной модульной сборки. В результате им удалось создать однородные прозрачные модули площадью 16 квадратных сантиметров, которые визуально представляют собой цельное стекло.
Высокая производительность при прозрачности
Результаты испытаний, опубликованные в авторитетном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), впечатляют. Прозрачные солнечные элементы демонстрируют эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую на уровне 15,8%, при этом пропуская 20% видимого света. В практических тестах такие модули, размещенные на экране смартфона, успешно генерировали энергию для его зарядки. Один модуль способен выдавать напряжение 10 вольт при мощности 235 милливатт.
Как отмечают соавторы исследования Чонгван Пак и Канмин Ли, эта работа решает давнюю проблему эстетики прозрачных фотоэлементов и открывает для них дорогу в массовые потребительские и промышленные сегменты. «Мы заложили основу для модульных исследований, которые критически важны для коммерциализации технологии, — подчеркнул профессор Со. — Мы продолжим работу, чтобы сделать эти прозрачные солнечные элементы ключевой технологией будущей индустрии чистой энергии».
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: В последние годы солнечная энергетика развивается благодаря значительным достижениям в области фотоэлектрических технологий.