Железо

Toshiba разработала двойную солнечную панель с эффективностью до 40 %

Особенно это заметно в Японии, где природные катаклизмы заставляют искать источники энергии без разрушительных побочных «эффектов» в случае повреждения электростанций. Несмотря на скептицизм, солнечные электростанции стали массовым явлением. Эффективность актуальных решений колеблется в районе 20 %, а этого недостаточно для дальнейшего удешевления «солнечного» ватта. Всё это стимулирует поиск материалов и разработку уникальных конструкций для элементов солнечных панелей.

Солнечные панели на крышах зданий Центра запчастей Nissan Motor (NMPC) в Амстердаме

Солнечные панели на крышах зданий Центра запчастей Nissan Motor (NMPC) в Амстердаме

Такие панели поглощают свет в более широком диапазоне длин волн, что повышает их эффективность. Одним из перспективных направлений для повышения КПД фотоэлементов для солнечных панелей считается создание двойных панелей с прозрачной и одновременно поглощающей свет верхней частью и нижней поглощающей частью из обычного кристаллического кремния. Однако в производстве они в сотни и даже тысячи раз дороже, чем обычные панели из одного слоя кремниевых фотоэлементов.

Эффективность таких панелей ложится в диапазон 30–40 %. Опытные двухслойные солнечные панели выпускаются с использованием внешнего прозрачного слоя из арсенида галлия. Однако для массового производства использование подобных материалов видится экономически необоснованным. Это на 50–100 % больше, чем в случае однослойных кремниевых элементов. Сообщается, что Toshiba разработала двойной солнечный элемент с эффективностью 30–40 %, но на основе закиси меди (Cu2O). Исправить ситуацию с себестоимостью панелей пытаются разработчики компании Toshiba.

Опытный двухслойный солнечный элемент Toshiba с эффективностью до 40 % (25 х 25 мм)

Опытный двухслойный солнечный элемент Toshiba с эффективностью до 40 % (25 × 25 мм)

Проблема в точном дозировании подаваемого кислорода, поскольку на выходе может получиться как обычный оксид меди, так и чистая медь. С помощью сложно контролируемого процесса специалисты Toshiba нанесли тонки слой светопоглощающей прозрачной плёнки из Cu2O на обычный кремниевый фотоэлемент. Тем самым электричество от падающих солнечных лучей будет вырабатывать как верхний слой из Cu2O, так и нижний из кремния (с потерей 20 % излучения). При должной аккуратности на поверхности кремниевого фотоэлемента возникает плёнка с прозрачностью 80 %.

Эффективность панелей должна лежать в пределах 30–40 %, но стоимость техпроцесса должна быть существенно оптимизирована. В компании обещают довести технологию производства двойных солнечных панелей с верхним слоем из закиси меди до коммерческого уровня в течение трёх следующих лет.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть