Technologia krzemowych ogniw fotowoltaicznych raczej nie kojarzy się nam z urządzeniami, które są giętkie, cienkie, przenośne i praktyczne na wiele sposobów. Wśród tego typu wynalazków widzimy prędzej ogniwa perowskitowe lub cienkowarstwowe ogniwa organiczne. Chińscy naukowcy z Centralnego Instytutu Badawczo-Rozwojowego koncernu LONGi oraz Uniwersytetu Nauki i Technologii Jiangsu ukazali światu bardzo niezwykłe urządzenie, o czym napisali w czasopiśmie Nature.
Czytaj też: Płonące panele słoneczne to już bajki. Czy Polacy rzucą się na nowy wynalazek z Niemiec?
Badacze przyjęli podejście polegające na zapewnieniu ogniwom krzemowym elastyczności przy jednoczesnym podniesieniu stosunku mocy do wagi. Ten drugi wskaźnik można bardzo łatwo podnieść dzięki zmniejszeniu grubości ogniw. Prace badawcze prowadzone były na panelach słonecznych z heterozłączem.
Te panele słoneczne można by robić już teraz. Chińczycy mają patent na ultra cienkie ogniwa
Zastosowano tutaj konkretne metody osadzania warstw, co pozwoli na osiągnięcie ekstremalnie małych grubości modułów. Autorzy badań wspominają m.in. o osadzaniu z fazy gazowej w plazmie o niskim poziomie uszkodzeń oraz o bezkontaktowym druku laserowym. W ten sposób zaprojektowano pięć prototypowych ogniw o powierzchni 274,4 cm2 i grubości od 55 do 130 mikrometrów.
Czytaj też: Panele słoneczne z plastiku niczym melodia przyszłości? To patrzmy, co zrobili w Szwecji
Pomiary sprawności konwersji energii ujawniły, że ekstremalnie cienkie panele słoneczne z krzemu wciąż mogą prezentować znakomite parametry. Ogniwa o grubości 57, 74, 84, 106 i 125 mikrometrów osiągnęły wydajność wynoszącą odpowiednio 26,06 proc., 26,19 proc., 26,50 proc., 26,56 proc. i 26,81 proc. Jak zauważamy, najbardziej wydajne są najgrubsze ogniwa, ale różnice pomiędzy modułami są tak naprawdę niewielkie. Dowodzi to temu, że podejście chińskich naukowców przyniosło pozytywne rezultaty.
Uczeni również podkreślają, że ogniwo o grubości 57 mikrometrów charakteryzowało się najwyższym stosunkiem mocy do masy (1,9 W/g) i napięciem jałowym (761 mW), porównując je z pozostałymi modelami. Jeśli wciąż te wyniki nas nie satysfakcjonują, to co odpowiemy na argument naukowców, że w ten sposób tworzone panele słoneczne są nie tylko lżejsze, ale również tańsze w produkcji?
Czytaj też: Panele słoneczne z plastiku brzmią jak idealny recykling. Oto prawda o wynalazku z Japonii
Warto zauważyć, że badania współprowadzili także eksperci jednego z największych koncernów fotowoltaicznych na świecie – LONGi. Nie doczytamy tego z artykułu, ale możemy sądzić, że cienkie ogniwa krzemowe pojawią się na rynku właśnie dzięki temu producentowi, który być może jako pierwszy zacznie je wytwarzać na masową skalę.
Tak czy owak, małe urządzenia fotowoltaiczne, które bylibyśmy w stanie zabrać w podróż i produkować dzięki nim energię w miejscach bez dostępu do elektryczności, zdają się być potencjalnym lepem na turystycznych maniaków. Oczywiście to tylko jedno z sugerowanych zastosowań cienkich i elastycznych ogniw krzemowych. Ich przyszły producent na pewno wymyśli ich jeszcze więcej.
