Современная электроника №2/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 10 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 2 / 2024 ли работать в условиях окружающей среды более 1000 часов . Иллюстрация представлена в описании разработки отечественных специалистов в [9]. А что , если объединить ? В перспективе открылось несколь - ко важных факторов развития техно - логии совершенствования ФЭ : механо - химическим подходом удалось создать двойные ПСЭ , имеется экономическая целесообразность – рентабельность с учётом стоимости конструкций пре - образования солнечного света в элек - троэнергию , повышается безопасность материалов , ориентация смещается на минимальный форм - фактор и , что немаловажно , гибкость элемента ; нако - нец , результативность синтеза ПСЭ с типичным кремниевым ФЭП , то есть напыление двойного перовскита на кремниевые элементы . Речь идёт о пер - спективном гибридном солнечном эле - менте на основе скрещивания типич - ных кремниевых и двойных ПСЭ . Это даёт большие перспективы развития отрасли в целом , связанные с мини - мизацией размеров , стабильностью работы и практической эффектив - ностью преобразователей солнечной энергии в электрическую . Не забудем и экологическую проблему с утилиза - цией : фотоэлементы на основе крем - ния и свинца требуют особого подхода . В приоритете стабильность параметров Приоритетная задача исследователей – найти и использовать максимально ста - бильное к внешним факторам химиче - ское соединение с малой токсичностью . Существенно увеличивают стабиль - ность фотоэлементов нового типа двой - ные перовскиты . С опорой на механо - химический подход рассматривают несколько химических соединений в поисках сочетания , приближённого к идеальному . Уже несколько лет , с 2018 года , исследователи экспериментируют с синтезом двойных перовскитов , изучая в роли катиона цезий , серебро , метилам - моний и др . У каждого свои « плюсы » и « минусы ». В сравнении с метиламмо - нием , себестоимость которого невысо - ка , цезий дороже , но весьма устойчив в условиях повышенной влажности и при колебании температур . Изотопы цезия печально памятны в связи с ката - строфой в Чернобыле , однако в крайне малых дозах цезий присутствует даже в организме здорового человека , а риск утечек в окружающую среду вполне воз - можно полностью исключить . Практика на рынке В сфере солнечных модулей и пане - лей наметилась жёсткая конкуренция между традиционными поликристал - лическими и монокристаллическими модулями и батареями в исполнении на жёсткой раме , с одной стороны , и с гибкими панелями на базе аморфно - го кремния , полиморфными и поли - мерными ПСЭ , с другой . У каждой из групп есть достоинства и недостатки . Жёсткие моно - и поликристалли - ческие кремниевые батареи , с 30% и 53% завоёванного рынка соответствен - но , пока лидируют . Для такого положе - ния дел есть веские основания . Технологии созданиямоно - и поликри - сталлических панелейхорошо отработаны , иминасыщен рынок , потребности вомно - гих сферах удовлетворены . Модули с КПД серийных образцов на уровне 24% и поли - кристаллических , достигающих 18%- ной эффективности , лидируют в сегменте изделий массового производства . Про - изводители гарантируют высокуюнадёж - ность , устойчивость к атмосферным воз - действиям и длительный срок службы . Спрос на моно -/ поликристаллические солнечные батареи продолжает расти . На рис . 7 представлен модуль ПСЭ в форме эластичной плёнки . Что касается моделей на ПСЭ , надо учитывать их перспективу . Световое излучение состоит из волн разной дли - ны . Перовскитные ФЭ реагируют на широкий спектр , в том числе потому и перспективны . В перспективе также изменение размеров и толщины эле - ментов . Как мы показали выше , теперь уже с помощью гибких и прозрачных ПСЭ - модулей можно создавать кон - струкции различного назначения и форм - фактора , включая и такой быто - вой и эстетический аспект применения , как меняющие форму жалюзи на окнах . Достоинства перовскитных ячеек : ● гибкость и небольшой вес ; ● относительно высокая производи - тельность при слабом освещении ; ● возможность создания индивиду - альных параметров формы и цвета ; ● экологически чистая обработка ; ● условно простое масштабирование . Минусы перовскитных ячеек свя - заны с их специфическими свойства - ми : условно высокая стоимость сырья и конечной продукции и ускоренная деградация при воздействии относи - тельно высоких температур . Рис . 6. Технологии герметизации материала стандартных ПСЭ для долговременной и стабильной работы Рис . 7. Модуль ПСЭ в форме эластичной плёнки Рис . 5. Вид ПСЭ в разрезе Стабилизированная выходная мощность ( норм .) Темно , отн . влажность 30%–60% Защитное стекло Стеклянная подложка Стек PSC ППО ППО Металлический УФ - отверждаемый инкапсулянт MoO 3 -x или MgF 2 MPPT- технология , светло , 21–28 °C, ср . между 4 разными устройствами 96,3% 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0 200 400 600 800 1000 Время ( ч ) 92,9% электрод