Рекорд эффективности тонкопленочных солнечных элементов
Совершенствуя способы сбора солнечной энергии Центр по изучениям солнечной энергии и водородным изучениям Баден-Вюртемберга (Zentrum fur Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Wurttemberg, ZSW) установил новый всемирный рекорд. Исследователи из Штутгарта повысили эффективность CIGS тонкопленочных солнечных элементов до 20,8%.
Эта цифра есть рекордом для фотоэлектрических солнечных преобразователей и в первый раз превышает эффективность главных на рынке солнечных батарей из поликристаллического кремния. Новые данные исследований, возможно, со временем приведут к предстоящему понижению цены солнечной энергии.
Площадь рекордного солнечного элемента из диселенида меди индия галлия (copper indium gallium diselenide, CIGS) образовывает 0,5 кв. см, что есть простым размером для экспериментальных ячеек. Он был изготовлен в лабораторных условиях с применением процесса синхронного испарения, что возможно адаптирован для производства.
«Отечественный новый рекорд говорит о том, что тонкопленочные разработки CIGS так же, как и прежде владеют неиспользуемым технологическим и экономическим потенциалом», — говорит доктор наук врач Михаэль Повалла (Michael Powalla), руководитель отдела и член Совета фотоэлектрики ZSW.
Успех ученых из Штутгарта превзошел их собственное прошлое достижение. Ранее им удалось взять значение эффективности CIGS солнечных элементов на стекле 20,3%.
Но еще более принципиально важно, что достигнутая рекордная эффективность превышает пиковую производительность ячеек из поликристаллического кремния 20,4%. Доминирование на рынке поликристаллических ячеек длится практически 30 лет, но сейчас пленки на базе CIGS показали собственные преимущества. Итог официально обоснован Университетом Фраунхофера для солнечных энергетических совокупностей (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems).
Сейчас ZSW трудится над расширением оптимизированного CIGS процесса до модулей. «Это может занять мало времени, дабы более высокая эффективность была отражена в производстве», вычисляет Повалла. «Но [эффективность] коммерческих модулей 16-18% вероятна в ближайшие пара лет. Для рынка стандартных CIGS модулей на данный момент дешева эффективность от 14 до 15%, модуль постоянно имеет более низкую эффективность, чем отдельные солнечные ячейки».
Успех ZSW стал результатом интенсивной научно исследовательской деятельности, поддерживаемой федеральным Министерством экологии и почвой Баден-Вюртемберг в течении последовательности лет. Промышленным партнером Центра есть компания Manz AG, производящая готовые производственные линии для того чтобы с применением разработок, созданных учеными.
В сравнении со стандартными солнечными панелями, тонкопленочная фотоэлектрика сохраняет материалы и энергию, поскольку предполагает применение покрытий толщиной всего в пара микрометров. Данный фактор имеет громадное значение для сокращения затрат и эффективности производства. Специалисты согласны с тем, что новый рекорд демонстрирует громадный потенциал CIGS технологии и разрешит сделать солнечные фотоэлектрические преобразователи еще более действенными и рентабельными.
Facepla.net по данным Compound Semiconductor
