Ученые из Австралийской организации научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO) возглавили международные исследования и установили новый рекорд эффективности для полностью рулонных печатных солнечных батарей.

Эта революционная технология, включающая в себя легкие и гибкие солнечные элементы, напечатанные на тонких пластиковых пленках, обещает значительно расширить возможности применения солнечной энергии. В отличие от традиционных кремниевых солнечных панелей, которые являются жесткими и тяжелыми, печатные солнечные элементы отличаются исключительной гибкостью и портативностью. Эта технология открывает широкий спектр ранее невообразимых применений, позволяя использовать их в городском строительстве, горнодобывающей промышленности, при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, при оказании помощи в случае стихийных бедствий, в космической отрасли, в обороне и в персональной электронике.

Руководитель группы систем возобновляемой энергии CSIRO доктор Энтони Чесман рассказывает о кульминации многолетних, почти десятилетних исследований CSIRO. Тонкие и легкие солнечные элементы CSIRO сейчас находятся на пороге выхода из лаборатории и создания чистой энергии в реальном мире... Исследователи решили несколько инженерных проблем, чтобы достичь рекордных результатов на большой площади поверхности взаимосвязанных модулей.

Рекордная эффективность была достигнута благодаря печати с рулона на рулон, что позволило наладить крупномасштабное производство. Печать с рулона на рулон позволяет изготавливать ячейки на очень длинных, непрерывных рулонах пластика, что может значительно увеличить скорость производства. Поскольку эти методы уже широко используются в полиграфической промышленности, это делает их производство более доступным для австралийских производителей. Успешная коммерциализация напечатанных гибких солнечных элементов может создать значительные экономические и экологические преимущества для Австралии и всего мира.

Помимо рулонной печати, в инновационном подходе CSIRO используется передовой материал под названием перовскит. Доктор Дуджин Вак, главный научный сотрудник CSIRO, говорит о том, что перовскиты - это класс новых клеточных материалов. Они замечательны тем, что их можно превращать в чернила и использовать в промышленных принтерах.

В процессе оптимизации также использовались автоматизация и машинное обучение. Ученые разработали систему для быстрого производства и тестирования более десяти тысяч солнечных элементов в день - то, что было бы невозможно сделать вручную. Это позволило нам определить оптимальные настройки различных параметров в процессе прокатки и быстро выявить условия, обеспечивающие наилучшие результаты.

Исследователи признают, что перовскитовые солнечные элементы в настоящее время опережают кремниевые солнечные панели по эффективности и сроку службы. Однако CSIRO видит уникальную роль своей печатной солнечной технологии. Поскольку перовскитовые солнечные элементы печатаются на пластиковых пленках, они очень легкие, очень гибкие и портативные.

Исследователи активно ищут промышленных партнеров для дальнейшего совершенствования этой революционной технологии и вывода ее на рынок.