Швейцарские солнечные батареи нового поколения повышенной прочности

Популярность использования солнечных батарей как для дома, так и для больших электростанций с каждым днем растет все больше, однако пока они производят всего 1,5% всей энергии, потребляемой в Европе. Так происходит из-за высокой цены солнечных панелей, сложности технологии накопления энергии и негативного влияния погодных катаклизмов. Исследователи Швейцарского центра электроники и микротехнологий (CSEM) в Невшателе создали солнечные модули нового поколения, которые производят больше энергии и стоят не так дорого.

Специалисты CSEM уделяют большое внимание обеспечению долгосрочной надежности фотоэлектрических панелей и стремятся снизить их стоимость. Они уже разработали новые солнечные батареи, которые функционируют при очень низкой освещенности. Они могут использоваться, например, в наручных часах будущего поколения. CSEM планирует применять разработанные технологии как в области портативной электроники, так и в области фотоэлектрических систем, интегрирующихся в здания.

Фотоэлектрические модули подвергаются различным погодным условиям: влажность, УФ-излучения, тепловые циклы и механическое повреждение (дождь, град и т.д). Поэтому высокие показатели выработки энергии, надежность и долгий срок службы солнечных панелей зависит и от адекватной инкапсуляции. Материал, которым покрывают непосредственно солнечные элементы (полимер, стекло) и адгезия представляют наиболее важные материалы модуля, с точки зрения надежности. Правильный выбор материала непосредственно влияет на эффективность и долговечность модулей. Например, межповерхностные клеевые вещества между различными слоями и герметики (EVA, ПВБ, Иономеры, силиконы, термореактивные смолы) имеют решающее значение, по мнению специалистов CSEM. Плохая система инкапсуляции может привести к проникновению влаги и привести к расслаиванию. Кроме того плохая адгезия может нанести вред солнечным батареям, препятствуя успешному прохождению энергии.

Новые солнечные панели отличаются от своих предшественников в первую очередь составом материала. Ученые CSEM заменили серебро в металлическом сплаве медью, благодаря чему панели стали намного дешевле. Кроме того, они покрыли поверхность фотоэлектрического модуля тончайшим силиконовым слоем, который увеличил возможное напряжение на 15 %.

Исследователи провели несколько тестов на сопротивляемость сложным погодным условиям. Для того, чтобы сымитировать шторм и сильные порывы ветра, они бросали в панели камни, глыбы льда и металлические кубики, и солнечные батареи с легкостью выдержали атаку.

Нередко фотоэлектрические панели подвергаются критике за их непривлекательный вид и ограничения на их интеграцию в архитектурной среде. В связи с этим CSEM в настоящее время работает в партнерстве с архитекторами, чтобы разработать новые интеграционные решения, которые убедят даже самого взыскательного клиента использовать солнечную энергию. Ученые готовятся отдать свою разработку в массовое производство. Они уже выпустили модель терракотового цвета, которая будет отлично смотреться на крышах европейских домов.

Такими темпами солнечная энергия может стать основным источником электроэнергии, а в некоторых частях мира она уже стоит не больше, чем несколько центов за кВт*ч.