研究者がフレキシブルな単結晶シリコン太陽電池を開発

2023年5月25日レポート

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Bob Yirka著、Tech Explore

中国の複数の機関に所属する大規模な技術者チームは、ドイツの同僚2名、サウジアラビアの同僚2名と協力し、フレキシブルな単結晶シリコン太陽電池を作成する方法を発見した。 Nature 誌に報告された研究では、グループは新しいプロセスを開発し、テストしました。 Nature の編集者は、この新しい取り組みに関するチームの研究概要をまとめた研究概要を同誌の号に掲載しました。

太陽電池は半世紀以上にわたって使用され、さまざまなクリーン エネルギー用途に電力を供給してきました。 しかし、これまでのところ、そのほとんどすべてに平らで硬い太陽電池が使用されており、限られた数の用途での使用に適しています。 長年にわたり、科学者、アプリケーション開発者、エンドユーザーは、硬質ソーラーパネルと同じくらい効率的で耐久性のあるフレキシブルソーラーパネルの開発を待ち望んでいました。 この新しい取り組みで、研究チームはそのような製品を作成する方法を報告します。

チームは、アイデアのシミュレーションを実行して、うまくいく可能性があるかどうかを確認することから始めました。 彼らは、ソーラーパネルの製造に使用される半導体材料を処理するための 2 つの技術を考案しました。1 つ目は湿式化学プロセスであり、2 つ目は乾式のプラズマベースのプロセスでした。

実際のテストでは、薄い柔軟なパネルの作成に使用できることが証明されましたが、残念なことに、どちらも過剰な反射率に悩まされました。 顕微鏡分析の結果、この問題は、パネル表面の加工中に発生したピラミッド型の隆起間の微細な亀裂が原因であることが判明しました。 次にチームは、亀裂が発生したエッジ間に形成された隆起と溝を和らげる方法を発見しました。 さらなるテストの結果、亀裂はまだ発生しているが、パネルが壊れることはなく、セルが曲がっても使用可能な状態であることがわかりました。

曲げ可能なセルを使用して作成されたデバイスは、曲げ不可能なセルと同じくらい効率的で耐久性がありました。 研究チームはまた、この細胞が簡単に大量生産できることも発見した。 また、従来の太陽電池よりもはるかに軽いため、より多くの用途があります。

詳しくは： Wenzhu Liu et al、鈍化エッジを備えた折り畳み可能なシリコンウェーハに基づくフレキシブル太陽電池、Nature (2023)。 DOI: 10.1038/s41586-023-05921-z

結晶シリコンで作られたフレキシブル太陽電池、Nature (2023)。 DOI: 10.1038/d41586-023-01357-7

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