В Іспанії довели можливість створення сонячних елементів з ефективністю 20,76% з кремнію, отриманого металургійним способом з використанням спрямованої кристалізації.
Проєкт Cheer-Up реалізували дослідники з іспанської компанії з виробництва фотопанелей Aurinka PV Group і науково-дослідних організацій Іспанії та Туреччини у рамках Європейської мережі Solar-Era.Net, присвяченій розробці технологій у сфері енергетики, передає ecotechnica.com.ua.
Такий матеріал називають металургійним кремнієм глибокого очищення, або UMG-кремнієм. Він дешевший у виробництві і може мати на 25% менший вуглецевий слід, ніж полікристалічний кремній, виготовлений традиційними методами.
Щоб напівпровідник був конкурентоспроможним, він повинен демонструвати потенціал поліпшення характеристик виконаних з нього елементів. Останнім часом ефективність сонячних панелей щорічно підвищується у середньому на 0,4–0,5%.
Застосування пасивованого емітера заднього контакту (PERC) дозволило домогтися для перших фотоосередків з UMG-кремнію коєфіцієнту корисної дії 20,1±0,6%, у той час як для звичайних полікристалічних елементів цей показник становить 20,41%.
Такий результат спонукав створити проєкт Cheer-Up, у назві якого зашифрована фраза «недорогі, високоефективні і надійні UMG-фотоелементи».
Проєкт спрямований на адаптацію існуючих технологій для виробництва високоефективних фотоелектричних панелей на основі UMG-кремнію. Зокрема, планується домогтися ККД 21% для PERC-фотоелементів і 22% для TOPCon-осередків, тобто наділених контактом, пасивованим тунельним оксидом. Останній пристрій планується створити наступного року у співпраці з Німецьким інститутом систем сонячної енергетики ім. Фраунгофера.
Крім того, учасники проєкту мають намір використовувати плазмове наноструктурування для формування на напівпровіднику поверхні з чорного кремнію для поліпшення поглинання світла і розробити процеси термічного очищення для підвищення якості матеріалу. А також дослідники шукають шляхи збільшення стійкості UMG-фотоосередків до деградації, що виникає під впливом світла і підвищеної температури.
Основна мета Cheer-Up-показати, що металургійний кремній глибокого очищення дозволяє досягати такої ж ефективності, як і традиційні матеріали, дешевше і з меншим негативним впливом на екологію.
Натхнення: ecotown.com.ua