Ученые из китайского Университета науки и технологий Цзянсу, компании Longi Green Energy Technology и Университета Кертина в Австралии создали сверхтонкий фотоэлектрический гетероструктурный (HJT) элемент (ячейку) с высокими показателями эффективности и отношения мощности к массе. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature.
В настоящее время солнечные элементы можно разделить на две категории: элементы из кристаллического кремния и тонкопленочные. Солнечные элементы из кристаллического кремния используют кремний в качестве основного материала и в настоящее время являются наиболее развитой и широко используемой технологией производства фотоэлектрической энергии. Гетероструктурные (HJT) элементы также относятся к кремниевым, поскольку в их основе – пластина из кристаллического кремния, на которую нанесены тонкие пленки из кремния аморфного. Доля мирового рынка элементов из кристаллического кремния превышает 90%.
Тонкопленочные батареи подразделяются на различные типы материалов, такие как Селенид меди-индия-галлия (CIGS), теллурид кадмия (CdTe), перовскит и арсенид галлия (GaAs). В настоящее время тонкопленочные ячейки имеют такие недостатки, как высокая стоимость, низкая эффективность или короткий срок службы. Исключением, пожалуй, являются тонкоплёночные устройства CdTe, массово производимые американской First Solar, однако рыночная доля этой продукции только снижается.
Недостатком кремниевых элементов является то, что они являются жесткими и относительно «толстыми», что ограничивает их применение в тех случаях, когда нужна повышенная гибкость и минимизация веса. Сегодня толщина кремниевых пластин в среднем составляет 150 микрометров.
Как мы уже неоднократно подчеркивали, промышленная деятельность в секторе солнечной энергетики характеризуется непрерывным потоком инноваций. Это подробно описывается, например, в ежегодных докладах ITRPV.
Самой энергоемкой частью процесса изготовления солнечных модулей является производство сырья-поликремния и выращивание кремниевых слитков, из которых затем нарезаются пластины (wafers), которые, в свою очередь, являются основой для производства солнечных элементов (ячеек).
Поэтому снижение удельного потребления кремния (на ватт производимой конечной продукции) является важной технологической задачей отрасли. Эволюция в этом направлении идёт постоянно.
Фото: © RenEn
Источник: RenEn
