Австралийские ученые создали гибкие солнечные батареи

солнечная батарея, солнечная панель, фотоэлемент

Революционная технология поможет значительно расширить потенциальные возможности применения солнечной энергии для питания электроники, военных и космических приложений.

Ученые из Австралийской организации научных и промышленных исследований (CSIRO) создали солнечные элементы, напечатав их на специальном оборудовании. Они настолько гибкие, что их можно свернуть в рулон, пишет interesting engineering.

В отличие от традиционных кремниевых солнечных панелей, которые являются жесткими и тяжелыми, печатные солнечные элементы отличаются исключительной гибкостью и портативностью. Эта революционная технология позволит применить фотоэлементы в городском строительстве, горнодобывающих операциях, оказании помощи при стихийных бедствиях, в космосе, обороне и персональной электронике.

Руководитель группы CSIRO по системам возобновляемой энергии доктор Энтони Чесман заявил, что тонкие и легкие солнечные элементы нового типа проходят тестирование в реальных условиях. “Мы решили несколько инженерных проблем и добились рекордных результатов на большой площади взаимосвязанных модулей”, — сказал он.

Рекордная эффективность была достигнута за счет рулонной печати, что позволило обеспечить крупномасштабное производство.

“Метод печати “с рулона на рулон” позволяет наносить фотоэлементы на длинные ленты из пластика, что может значительно увеличить скорость производства”, — объясняет доктор Чесман. — “Поскольку этот метод давно и широко используется в полиграфической отрасли, это делает производство панелей еще более доступным для австралийских производителей. Успешная коммерциализация печатных гибких солнечных элементов потенциально может принести значительные экономические и экологические выгоды для Австралии и всего мира”.

В дополнение к рулонной печати инновационный подход CSIRO включает использование современного материала под названием перовскит. Доктор Дуджин Вак, главный научный сотрудник CSIRO, утверждает, что перовскиты замечательны тем, что из них можно изготавливать чернила и потом использовать при печати на промышленных принтерах.

В процессе оптимизации также использовались автоматизация и машинное обучение.

“Мы разработали систему для быстрого производства и тестирования более десяти тысяч солнечных элементов в день — то, что было бы невозможно сделать вручную”, — комментирует доктор Вак. — “Это позволило нам определить оптимальные настройки для различных параметров процесса прокатки и быстро определить условия, обеспечивающие наилучшие результаты”.

Исследователи признают, что перовскитные солнечные элементы в настоящее время уступают кремниевым солнечным панелям с точки зрения эффективности и срока службы. Однако в CSIRO уверены, что у печатной солнечной технологии большое будущее.

“Поскольку эти перовскитные солнечные элементы напечатаны на пластиковых пленках, они очень легкие, очень гибкие и портативные”, — говорит доктор Чесман. — “Жесткость и вес обычных кремниевых солнечных панелей могут затруднить их транспортировку и инсталляцию. Нашу тонкую и легкую солнечную батарею можно легко установить везде, где есть солнце”.

Science XXI