Забудьте про сонячні панелі: яка нова технологія може їх замінити

Плоскі сонячні панелі можуть відійти в минуле. Вчені з Корнельського університету розробили гнучкий матеріал HelioSkin, який перетворює стіни та фасади будівель на джерело енергії.

Яка технологія може замінити сонячні панелі?

Завдяки технології HelioSkin зникає потреба у масивних металевих рамах, адже їхню роль бере на себе сама будівля. Новий матеріал здатен перетворити будь-яку поверхню на сонячну панель.

Це багатошарове фотоелектричне покриття, що нагадує тканину. Воно достатньо гнучке, щоб прийняти форму й структуру об'єкта, на який його наносять. HelioSkin можна просто закріпити або приклеїти до різних типів поверхонь.

Однак найбільшу вигоду можуть отримати міста, де фасади житлових будинків, підприємств, торговельних і бізнес-центрів можуть перетворитися на електростанції. Водночас зовнішній вигляд споруд практично не зміниться.

Втім, технологія має і свої обмеження. Вона генерує менше електроенергії на квадратний метр, ніж традиційні панелі, встановлені під оптимальним кутом. Однак це компенсується значно більшою площею покриття.

Ті частини будівель, які раніше не використовувалися для встановлення сонячних батарей, тепер можуть стати повноцінними енергогенеруючими поверхнями.

Перші зразки HelioSkin були надто вразливими до деформацій, вони добре поглинали світло, але швидко зношувалися. Згодом розробникам вдалося суттєво доопрацювати матеріал і підвищити його міцність.

Через яку деталь сонячні панелі масово виходять з ладу?

Як повідомляє видання Oil Price, масові збої в роботі сонячних панелей дедалі частіше пов'язують із клейовою плівкою, якою скріплюють фотоелементи. Йдеться насамперед про етиленвінілацетат (EVA). Під впливом тепла та вологи матеріал руйнується й виділяє оцтову кислоту.

Вона спричиняє корозію срібних контактів, потемніння поверхні та зниження пропускання світла. У підсумку панелі втрачають потужність уже через 8 – 12 років замість розрахованих 25.

Сьогодні EVA використовують приблизно у 65% сонячних модулів. Передчасний вихід із ладу такої плівки на електростанції потужністю 100 МВт означає не лише витрати на заміну матеріалів, а й значні втрати недовиробленої електроенергії.

Альтернативою вважають поліолефінові еластомери (POE) та багатошарові рішення EPE (поєднання EVA і POE). Вони стійкіші до вологи та не виділяють кислоту, однак коштують дорожче.

Перехід до сучасніших матеріалів стає особливо важливим через поширення двосторонніх модулів і N-типу (TOPCon), які потребують більшої прозорості та кращого захисту від вологи. Без оновлення матеріалів довговічність і ефективність сонячної генерації залишатиметься під загрозою.