В KAUST смогли придать гибкость кремниевым панелям

Солнечные панели, изготовленные с помощью технологии, которую разработали инженеры Научно-технического университета им. короля Абдуллы (KAUST), смогут удовлетворить требованиям, предъявляемым к источникам питания носимыми и имплантируемыми электронными устройствами и складными дисплеями.

Жёсткость и большой вес панелей на основе кристаллического кремния до сих пор были препятствиями к внедрению этих проверенных и эффективных фотоэлектрических технологий в гибкую электронику. Попытки увеличить гибкость материала, делая его тоньше, не дали результата: производительность солнечных элементов снижалась для плёнок толщиной менее 250 мкм. «При такой толщине из кремния нельзя получить гибкие солнечные элементы», — сообщил руководитель группы KAUST, Мухамед Хусейн (Muhammad Hussain).

Под руководством Хусейна саудовские инженеры разработали конструкцию гофрированного масссива солнечных элементов, состоящего из тонких жёстких сегментов кремния с взаимопроникающими алюминиевыми контактами. Переплетающиеся алюминиевые дорожки наносятся способом трафаретной печати на заднюю сторону кремниевых пластин. Такое решение оптимизирует светопоглощение и упрощает дальнейшие модификации активного материала солнечных элементов.

Для того, чтобы продемонстрировать свою технологию в действии, авторы разделили обычную солнечную панель толщиной 240 мкм на сегменты, прорезав в ней узкие канавки глубиной 100 мкм. Локальное утончение материала позволило уменьшить радиус изгиба до 140 мкм, но при этом сохранить высокую эффективность преобразования (18%), характерную для исходной панели. Такая комбинация гибкости и производительности является рекордной для кремниевых солнечных элементов.

Полученный массив можно сгибать и придавать ему различные пространственные конфигурации, такие манипуляции не приводят к разрыву контактов или к снижению эффективности преобразования солнечной энергии. «Наш метод подходит для Интернета Вещей и широкого спектра других приложений», — заверил Хусейн.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365