Итальянские ученые разработали гибкие кремниевые солнечные панели, закатанные в пластик

Ученые из Университета Падуи и Института материалов для электроники и магнетизма Национального исследовательского совета Италии разработали новую технологию, позволяющую закатывать кремниевые солнечные панели в полимер. Этот метод, использующий рулонное ламинирование, предлагает ряд преимуществ, включая снижение веса и затрат на производство.

Основой новой конструкции стали кремниевые элементы с тыловым контактом IBC, имеющие толщину около 150 мкм. Вместо традиционного стеклянного покрытия, которое обеспечивает жесткость, итальянские исследователи применили полиэтилентерефталат (PET), что позволило значительно уменьшить массогабаритные характеристики модулей и повысить их гибкость. Для создания прототипов использовались элементы SunPower Maxeon Gen III IBC, а сборка производилась методом горячего прокатного ламинирования.

В ходе испытаний было установлено, что эффективность панелей после ламинации снизилась на 4,4% по сравнению с исходными показателями. Причины этого связаны не с повреждением кремния, а с оптическими потерями на границе между воздухом и PET, что в дальнейшем планируется исправить с помощью антибликовых добавок. Испытания показали, что одноэлементный модуль успешно выдержал изгиб радиусом 95,4 мм, а четырехэлементный модуль сохранил 93% своей мощности при изгибе с радиусом 155 мм.

Прототипы также были протестированы на долговечность в условиях изгиба. Один из образцов, установленный на криволинейной основе с радиусом 150 мм, продержался 672 часа на улице, сохранив 96,12% первоначальной эффективности. Исследователи подтвердили, что процесс ламинации не приводит к образованию новых трещин, хотя может способствовать распространению уже имеющихся дефектов.

В будущем команда планирует минимизировать потери света от отражений, а также усовершенствовать технологии пайки для рулонного производства. Эта методика рассматривается как многообещающая для применения в таких областях, как строительство и транспорт, где требуется легкость и гибкость солнечных панелей.