Технологический прорыв в изготовлении солнечных батарей

Научно-исследовательское отделение компании IBM сообщило о техническом прорыве, который в скором будущем позволит производить тонкопленочные солнечные батареи из распространенных в природе материалов.

Теодор Тодоров и Дэвид Митци на прошлой неделе опубликовали подробности исследования, в результате которого им удалось добиться самого высокого коэффициента полезного действия солнечных батарей, сделанных из соединения меди, цинка, олова и селена (CZTS). В статье, опубликованной в издании Advanced Energy Materials, говорится, что устройство способно перерабатывать в электричество 11,1% солнечной энергии, рассказывает iscience.ru.

Этот показатель на целый процент выше результата, которого Митци с коллегами добились в прошлом году. Также в статье сказано, что такой КПД не является окончательным, и подобные солнечные батареи можно сделать пригодными к коммерческому использованию.

Критерием для CZTS-элементов служат устройства, выполненные по технологии CIGS (соединение меди, индия, галлия и селена). В коммерческих продуктах их КПД составляет 12%, а в лабораторных условиях доходит до 20%. По словам ученых, как только эффективность CZTS-технологии достигнет 15%, такие солнечные батареи придут на смену CIGS-элементам.

Главная движущая сила развития новой технологии заключается не сколько в цене, сколько в распространенности материалов. В скором времени может случиться нехватка галлия и индия, поскольку они широко используются в производстве плоских экранов. Кроме того, их добыча в основном сосредоточена в Китае. Замена их на медь и олово потенциально позволит выработать 500 гигаватт энергии дополнительно. Также идут разработки по замене селена более распространенной серой.

Ожидается, что CZTS-батареи могут придти на смену CIGS-устройствам в течение 5 лет.