Энергообеспечение фотопанелями
Деревья-электростанции в скором будущем
Национальным институтом промышленных исследований и технологий Японии, корпорацией Mitsubishi и компанией Tokki был создан новый тип тонкопленочных солнечных панелй. Рабочий слой такой панели не превышает 1 мм, основную же часть панели составляет пластиковая подложка, выполняющая защитные функции. Эти, так называемые, органические тонкопленочные солнечные панели, включают в себя: пластиковую подложку, фталоцианиновый (пигментный) слой и слой фуллеренов. Объединив 8 таких солнечных элементов в модуль, имеющий форму листа растения площадью 60 см2, ученые продемонстрировали возможности новой технологии.
 Рисуяок 4.13 |
Новым этапом, открывающим совершенно новые сферы применения, стала разработка технологического концерна ЗМ, создавшего надежное, не пропускающее воду полимерное покрытие для ультратонких солнечных элементов и обладающее значительным ресурсом (до 20 лет). Фторполимерная пленка толщиной всего в 23 микрометра, что составляет одну сотую часть толщины стеклянного покрытия, в перспективе заменит стеклянные покрытия, применяемые в традиционных солнечных элементах. Несмотря на низкую себестоимость, водонепроницаемость и долговечность, стекло - это тяжелый, твердый и хрупкий материал. Поэтому транспортировка солнечных элементов с защитным стеклянным покрытием сопряжена с определенными проблемами и требует соответствующих затрат. При использовании новой фторполимерной пленки эти проблемы отпадают сами собой. Каркас, в который вставляются солнечные элементы, также становится не нужен, что сильно облегчает общий вес солнечных модулей. Солнечные элементы с ультратонким покрытием можно монтировать прямо в крышу здания, не боясь перегрузок.
Обтянутые пластиковой пленкой солнечные элементы уже производятся. Примером могут служить солнечные панели, встроенные в палатки или рюкзаки. Однако покрытие для этих элементов оставляет желать лучшего: такие панели недостаточно изолированы от влаги, что сравнительно быстро выводит из строя тонкослойные элементы, да и ресурс их невелик.
 Рисунок 4.14 |
Квадратный метр нового фторполимерного покрытия пропускает всего 0,5 миллиграмма влаги, устойчив к высоким температурам и разрушающему действию ультрафиолета, что и является причиной столь долгого срока службы.
Особенно важно это открытие для ультратонких элементов CIGS - смеси меди, индия, галлия и селена с более высоким КПД (на 50 %), чем элементов из аморфного кремния. Материал CIGS-полупроводников гораздо чувствительнее к избытку влаги, чем аморфный кремний. Фотоэлементы CIGS вполне возможно выпускать на металлических или пластиковых лентах, однако при отсутствии более подходящего материала для покрытия, использовали стекло. Новое полимерное покрытие можно будет использовать при производстве не только фотоэлементов CIGS, но и кадмиево-теллуридовых и органических солнечных элементов.
