Солнечные панели тоньше волоса скоро будут повсюду

Насколько именно мал? А что, если бы мы сказали, что меньше толщины человеческого волоса?

Корейские ученые создали солнечные элементы толщиной всего 1 микрометр, что в сотни раз тоньше большинства солнечных панелей и всего лишь вдвое тоньше других солнечных пленок.

Эти элементы изготовлены из арсенида галлия в качестве полупроводника и приварены «холодной сваркой» непосредственно к металлической подложке без использования клея. Что ещё более примечательно, они могут вырабатывать почти столько же энергии, сколько и более толстые солнечные элементы, при этом их можно свернуть в цилиндр радиусом всего 1,4 мм.

Благодаря своей тонкости эти солнечные панели можно встраивать в любые носимые аксессуары, такие как одежда, зеркала, головные уборы или рюкзаки, обеспечивая постоянный источник питания для наших электронных устройств. Фактически, эти панели можно встроить практически куда угодно.

Однако это не самый тонкий из когда-либо созданных солнечных элементов. В феврале 2016 года исследователи из Массачусетского технологического института создали солнечные элементы настолько маленькие и лёгкие, что их можно было поместить на мыльный пузырь, не повредив его.

По словам одного из исследователей, ключ к достижению этой цели — изготавливать солнечный элемент, его опорный материал и защитное покрытие от окружающей среды в рамках одного процесса. Опорный материал создаётся в процессе производства элемента и не требует обработки, очистки или удаления из вакуума во время сборки, что сводит к минимуму вероятность загрязнения пылью или другими материалами, которые могут ухудшить работу элемента.

Процесс производства этого сверхтонкого солнечного элемента осуществляется в вакуумной камере при комнатной температуре, без использования каких-либо растворителей или высоких температур, необходимых для создания традиционных солнечных панелей.

Исследователи утверждают, что процесс сборки может быть применен к широкому спектру материалов, включая квантовые точки или перовскиты — солнечные элементы, достаточно маленькие и прозрачные, чтобы их можно было монтировать на окнах или строительных материалах.

Конечно, это всего лишь научные открытия, а путь от научных открытий до коммерческих продуктов очень долгий, полный трудностей и проблем.

Но тенденция к инновациям в солнечной энергетике очевидна. Элементы становятся компактнее и гибче, используются новые методы сборки, требующие меньше ресурсов. Тем не менее, они всё ещё очень дороги, чрезвычайно дороги, и вряд ли снизятся в ближайшее время. В конечном итоге эти новые методы выйдут на рынок и будут масштабироваться. По мере масштабирования стоимость будет снижаться.

Фотовольтаика — уникальная технология. Она может изменить наше представление об энергии: вместо того, чтобы производить её в определённом месте, мы будем рассматривать её как энергию, которую можно получать в любое время и в любом месте. Недорогие, компактные и гибкие солнечные элементы можно встраивать в строительные материалы, дороги, мосты, парковки, транспортные средства, одежду и даже в кожу.

Эти крошечные ячейки не будут производить огромное количество энергии по отдельности, но они будут повсеместно распространены. И по мере того, как солнечный свет проникает в инфраструктуру, способы хранения и управления энергией изменятся.

Наступит время, когда вся окружающая среда человеческой цивилизации превратится в гигантскую машину по сбору и управлению энергией. Энергетическая система больше не будет зависеть от инфраструктуры, а станет частью множества различных инфраструктур, а возможно, и разбросанной по ним. Большая часть или вся энергия, необходимая городским жителям, будет поступать из непрерывной и постоянно подключенной сети.«обтекать» их.

Звучит как научная фантастика. Но дети, рождённые сегодня, наверняка вырастут и увидят, как это происходит.