Созданы микроскопические солнечные батареи

Ученые национальной лаборатории Sandia разработали миниатюрные фотоэлементы (диаметром 0,25–1 мм и толщиной14–20 мкм) из кристаллического кремния, которые можно размещать на любой поверхности – от палаток и одежды до спутников. Они имеют шестиугольную форму, электрические контакты располагаются в каждом углу. Каждый такой элемент работает как проводник и может выдавать относительно высокое напряжение, поэтому расходы на коммутацию массива миниатюрных фотоэлементов относительно невелики. По оценке разработчиков, уже на данном этапе КПД одного элемента составляет 14,9% (у обычных коммерческих модулей 13–20%).

Предложенные фотоэлементы изготавливаются с использованием технологий микроэлектромеханических систем (MEMS), при этом неоспоримым достоинством является то, что можно применять коммерческих пластины любого размера – как широко распространенные сегодня 300-, так и 450-миллиметровые. Более того, если одна ячейка окажется бракованной, её можно просто заменить, а не менять батарею целиком.

Для размещения микроскопических фотоэлементов на субстрате можно использовать коммерческое оборудование, применяемое для сборки электроники, скорость работы таких аппаратов достигает 130 тыс. фотоэлементов в час, плотность может варьироваться в диапазоне 10–50 тыс. фотоэлементов на квадратный метр. При этом стоимость размещения 1 ячейки составляет около 0,1 цента.