Предложена технология производства сверхдешёвых солнечных батарей

Источник: Beverly Barrett/utexas.edu

Солнечные батареи можно выпускать серийно с затратами в десять раз более низкими, чем это происходит сейчас. О проверке оригинальной технологии сообщила группа физиков и химиков, ведомая Брайаном Коргелем (Brian Korgel) из университета Техаса в Остине.

Чтобы уменьшить стоимость солнечных ячеек, исследователи совместили оптимальный (относительно дешёвый) полупроводниковый материал с более простой и недорогой технологией его обработки.

Вместо традиционного осаждения состава из газовой фазы в вакуумной камере (что требует высоких рабочих температур) учёные разработали метод распыления на подложку краски, состоящей из армии фоточувствительных наночастиц. В роли воспринимающего свет состава был применён селенид меди-индия-галлия (CIGS).

Коргель и его коллеги разработали и отшлифовали метод синтеза частиц CIGS, которые по размеру в 10 тысяч раз тоньше человеческого волоса. Взвесь таких частиц превращается в краску, которую легко нанести на основу будущей батареи при комнатной температуре.

Если будет создан ещё и способ аналогичного распыления подложки и других необходимых батарее элементов (вроде собирающих ток электродов), откроется путь к нанесению солнечных батарей прямо на крыши домов в виде нескольких слоёв краски.

Но пока даже простая окраска готовой полимерной подложки демонстрирует путь получения недорогих солнечных преобразователей. Брайан и его коллеги изготовили несколько таких фотоэлектрических ячеек. Их КПД, увы, был невелик — всего 1%, но американские учёные считают, что смогут поднять его до 10% оптимизацией технологии.

В сочетании со стоимостью, в десять раз более скромной, чем у классических панелей, это откроет дорогу к коммерческому успеху новации. Технология может добраться до рынка в течение 3-5 лет, считает Коргель. Он также добавляет, что новые чернила — полупрозрачны, что позволит поэкспериментировать и с созданием генерирующих ток оконных стёкол.