Сонячна революція розгортається: гнучкі панелі,-прив’язані до космосу, створені для нового визначення енергії

Прорив у маленькій лабораторії змінить енергетичний ландшафт світу. Вчені побили ще один рекорд ефективності для гнучких тандемних сонячних батарей із неймовірною сертифікацією 33,6%, не просто невелике збільшення, а дивовижний прогрес, який змінить спосіб виробництва електроенергії за допомогою сонячних панелей. Замість виготовлення з твердих, негнучких матеріалів, таких як скло чи пластик, гнучкі тандемні сонячні батареї виготовляються з легких матеріалів, тому їх можна легко згинати та формувати в різні конфігурації. Це відкриває можливість інтегрувати виробництво сонячної енергії безпосередньо в проектування та будівництво продуктів і будівель по всьому світу, від міст до Місяця та Марса.

Перший у своєму роді вдосконалений гнучкий тандемний елемент знаходиться в центрі цієї революції. На відміну від крихких кремнієвих пластин, дослідники вдосконалили гнучку підкладку на передньому краї двох технологій, тонша за людську волосину. Комірка стратегічно укладає шар перовскіту, який вловлює видиме світло, поверх ультра-кристалічної кремнієвої підкладки, яка вловлює світло в інфрачервоному спектрі. Цей конкретний елемент є найефективнішим на ринку, оскільки він може вловлювати найширший спектр світла. Найважливішим досягненням є те, що ці клітини можна згинати, скручувати та згинати тисячі разів без суттєвої втрати продуктивності завдяки передовим нано-матеріалам і захисним покриттям. «Ми більше не просто виготовляємо сонячні батареї; ми розробляємо довговічні високо-ефективні фотонні тканини», — сказала доктор Лена Чен з провідного дослідницького центру.

Цей прорив обіцяє вивести сонячну енергію далеко за межі дахів і сонячних ферм, каталізуючи хвилю руйнівних застосувань:

Переосмислення антропогенного середовища: подумайте про самостійні -скляні-хмарочоси, не з громіздкими зовнішніми панелями, а з прозорим,-енергозберігаючим покриттям на вікнах. Електромобілі могли б мати гладкі-поглинаючі сонце капоти та дахи, збільшуючи радіус дії на десятки миль щодня від сонця. Навіть звичайні поверхні, як-от автобусні зупинки, шумові бар’єри та сільськогосподарські брезенти, можуть перетворитися на локальні джерела електроенергії. Енергія на межі цивілізації та за її межами: віддалені від-мережі громади та операції з надання допомоги при стихійних лихах використовуватимуть легкі сонячні килимки, що згортаються, для потужної та портативної енергії. Особливо електрифіковано аерокосмічний сектор. Висока ефективність і над-мала вага були святим граалем супутників і космічних станцій. Ці гнучкі панелі можна компактно скласти для запуску, а потім розгорнути на орбіті, щоб забезпечити безпрецедентну потужність для дослідження-космічного простору та-виробництва на орбіті. Вони вже будуються прототипами приватних космічних компаній для майбутніх місць існування на Місяці.

Шлях від лабораторних відкриттів до глобальної комерціалізації пов’язаний із багатьма--наземними-проблемами реального світу, які необхідно подолати. Однією з значних інженерних перешкод є збільшення точного осадження шарів перовскіту в масових кількостях-масового виробництва. Іншим важливим критерієм для широкого визнання технології перовскітних сонячних елементів є здатність витримувати екстремальні зовнішні умови (тобто ультрафіолетове (УФ) випромінювання-рівня пустелі та цикли замерзання/відтавання) протягом мінімум 25–30 років.

Проте галузеві аналітики налаштовані оптимістично. «Ефективність у 33,6% — це гучний сигнал для інвесторів і виробників», — каже Майкл Торн, аналітик чистих-технологій. «Це доводить, що фізика працює вражаюче. Зараз акцент посилюється на технології герметизації та виробничих інноваціях. Ми очікуємо побачити пілотні виробничі лінії та інтеграцію нішевих аерокосмічних/споживчих товарів протягом 3-5 років».

Сонячна технологія розвивається за межі великих, стаціонарних конструкцій, які ми звикли бачити, у нову еру, коли сонячна енергія може бути одночасно в кількох місцях і приймати різні форми. Важливий крок у цьому перетворенні було зроблено з гнучкими тандемними сонячними елементами, які дозволять нам генерувати енергію більш розподіленим, майже невидимим та комплексним способом. Оскільки гнучкі фотоелектричні технології стають основними, вони змінять наше уявлення про дизайн усього: від наших пристроїв до наших автомобілів і наших будівель і навіть наші надії жити на інших планетах. Майбутнє сонячної енергії не тільки яскраве; він буде гнучким, міцним і практично необмеженим.