Новая технология производства тонкопленочных солнечных элементов

[col2][/col2]Южнокорейские ученые разработали новую технологию производства тонкопленочных солнечных элементов, на базе которых можно делать более емкие и дешевые массовые солнечные батареи. В Государственном корейском институте наук и технологий (KIST) сообщают, что по новой технологии им пока удалось наладить выпуск только панхроматических элементов, позже будут представлены и образцы других видов.

По словам профессора Пака Нам Гу, в новых солнечных элементах присутствуют 3 цветных слоя на базе наногранул из диоксида титана. Благодаря количеству слоев новые солнечные элементы могут собирать видимый свет в трех наиболее активных длинах – красной, синей и зеленой. В результате, солнечный элемент производит электроэнергии почти в 3 раза больше, чем обыкновенные фотоэлектрические панели.

Еще одним преимуществом новых элементов является их высокий коэффициент светопропускания, позволяющий размещать панели на крышах и в окнах жилых помещений. Также, по утверждению профессора Нам, новые солнечные панели относительно дешевы в производстве, так как дорогостоящая кремниевая основа не используется в принципе. Для создания солнечных батарей использовался принцип хроматографии.

Как сообщили в KIST, толщина готовой пленки составляет всего 20 нанометров, она способна производить до 30 миллиампер электричества с каждого квадратного сантиметра. КПД новой разработки составляет около 17-18%.

[col2][/col2]В данный момент на рынке преобладают три основных вида солнечных батарей: монокристаллические, тонкопленочные и поликристаллические солнечные панели. Монокристаллические батареи относятся к наиболее популярным видом солнечных батарей среди покупателей. Батареи такого типа состоят из силиконовых ячеек, причем этих ячеек очень много. Силиконовые ячейки при попадании на их поверхность солнечных лучей преобразуют их в электроэнергию за счет фотоэлектрического эффекта. Оптимальное количество ячеек в монокристаллических батареях – 36. Это позитивно сказывается на выработке электрической энергии. Батареи этого типа отличаются компактным размером и легкостью. Данные панели могут немного изгибаться. Такое свойство используют для монтажа установок на неровных поверхностях, на которых сложно достичь правильного угла наклона.

Установки из монокристаллов имеют крепкий и надежный стеклопластиковый корпус. Он не пропускает влагу внутрь установки, может быть использован на кораблях во время долгосрочных плаваний. В тоже время солнечные батареи не имеют подвижных элементов, что делает их более надежными и долговечными. Эти батареи можно применять для зарядки аккумуляторов, обеспечения питания бортового оборудования на кораблях дальнего плаванья, электропитания насосов для сада, освещения приусадебных участков, питания средств связи, сигнализации и т.д. Данный вид солнечных батарей при ясном небе, средней температуре воздуха 25°С и направлении панелей прямо на солнце достигается максимальная мощность. Даже небольшая облачность сильно снижает мощность установки (на 70%), а сильная облачность практически блокирует ее работу (на 90%). Диапазон рабочих температур для получения оптимальной мощности колеблется от 15 до 25 °С. В наших широтах количество солнечной энергии меняется в зависимости от сезона. Чтобы постоянно не изменять направление панелей, рекомендуют устанавливать их по направлению к экватору с отклонением, равным широте местности.

Тонкопленочные батареи – наиболее дешевый вариант из всех видов солнечных батарей. Этот фактор отражается на спросе данного вида у потребителей. Они открывают безграничные возможности для желающих вложить свои средства в производство электроэнергии. Особенности данных панелей позволяют устанавливать их в любое удобное клиенту место (крыша, стена здания, земельный участок). Для этих батарей, в отличии от предыдущего вида, не нужны прямые солнечные лучи. По мощности они гораздо удобнее, чем другие типы батарей, так как потери мощности при пасмурной погоде составляют от 10 до 15%. Тонкая пленка, которой покрыта поверхность, для нашей местности является гораздо более удобным материалом, чем монокристаллы, так как она отлично работает и в условиях запыленности. Единственным минусом этих установок является потребность в большой площади, зачастую в 2.5 раза больше. Чем для предыдущего вида. В основном их не применяют для бытовых потребностей, а используют для крупных систем электроснабжения.

Еще одной альтернативой монокристаллическим панелям являются поликристаллические солнечные батареи. Для этих видов солнечных батарей применяется более выгодный по стоимости поликристаллический кремний ярко синего цвета. Такие батареи применяют для освещение парков, дворов, улиц, шоссе, для электроснабжения частных домов и дач, больниц, школ, кафе, средств связи, оборудования для здравоохранения, для электроснабжения нефтепроводов и газопроводов, для зарядки аккумуляторов бытовой техники (мобильных телефонов, ноутбуков и т.д.)