Κινέζικο Πανεπιστήμιο ανέπτυξε εύκαμπτες ηλιακές κυψελές (solar cells)  υψηλής απόδοσης

Επιστήμονες του Πανεπιστημίου Westlake στην Κίνα παρουσίασαν μια σημαντική καινοτομία στην ηλιακή τεχνολογία: υπερλεπτά, εύκαμπτα ηλιακά κύτταρα tandem με αποδοτικότητα μετατροπής ενέργειας ρεκόρ 23,4%.

Σύμφωνα με τη Science and Technology Daily, τα νέα ηλιακά κύτταρα, με πάχος αντίστοιχο της διαμέτρου μιας ανθρώπινης τρίχας, συνδυάζουν στρώσεις περοβσκίτη και δισεληνιούχου χαλκού-ίνδιου-γαλλίου (CIGS), ανοίγοντας νέες προοπτικές για εφαρμογές σε φορητές συσκευές, καμπυλωτές επιφάνειες κτιρίων, ηλεκτρικά οχήματα και αεροδιαστημική τεχνολογία. Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Photonics, επιβεβαιώνει τον ενισχυμένο ρόλο της Κίνας στην καινοτομία των ηλιακών τεχνολογιών επόμενης γενιάς. Τα ηλιακά κύτταρα tandem ξεπερνούν τους περιορισμούς των παραδοσιακών ηλιακών κυψελών μονής ένωσης, συνδυάζοντας διαφορετικά υλικά απορρόφησης φωτός. "Η σχεδίασή τους μοιάζει με μια πολυεπίπεδη τούρτα, όπου κάθε στρώση απορροφά συγκεκριμένα μήκη κύματος του ηλιακού φωτός, βελτιώνοντας την ενεργειακή απόδοση σε σχέση με τις μονοστρωματικές εναλλακτικές", δήλωσε ο επικεφαλής της έρευνας, Γουάνγκ Ρούι, από τη Σχολή Μηχανικών και το Ερευνητικό Κέντρο Βιομηχανιών του Μέλλοντος. Το τελικό προϊόν αποτελείται από 15 διαφορετικές στρώσεις, καθεμία από τις οποίες απαιτεί ακριβείς ρυθμίσεις πάχους και ομοιομορφίας.

Η έρευνα ξεκίνησε το 2022, αλλά οι επιστήμονες αντιμετώπισαν μια κρίσιμη πρόκληση: την ομαλή εναπόθεση του περοβσκίτη πάνω στην επιφάνεια του CIGS. Αρχικές δοκιμές οδήγησαν σε ατελείς στρώσεις με οπές, μειώνοντας δραματικά την απόδοση. Στα τέλη του 2023, οι ερευνητές Τιαν Λίουεν και Γουάνγκ Ρούι άλλαξαν στρατηγική, δοκιμάζοντας νέες μεθόδους εναπόθεσης περοβσκίτη. Μετά από μήνες πειραμάτων, κατάφεραν να δημιουργήσουν ομοιόμορφη στρώση, επιτυγχάνοντας σημαντική αύξηση της απόδοσης.

Τα εύκαμπτα ηλιακά κύτταρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε αρχιτεκτονικές κατασκευές, αυτοκινητοβιομηχανία, αεροδιαστημική και φορητές συσκευές. Επιπλέον, το χαμηλό βάρος τους μειώνει το κόστος μεταφοράς και εγκατάστασης σε σύγκριση με τα συμβατικά ηλιακά πάνελ, καθιστώντας τα ιδανική επιλογή για εφαρμογές σε επιφάνειες με αυστηρούς περιορισμούς βάρους και χώρου.