Исследователи Softbank и Longi создали лёгкую и гибкую фотоэлектрическую панель с гетеропереходом (HJT) размером 563 мм x 584 мм и весом всего 218,5 г.
Японская инвестиционная холдинговая компания Softbank разрабатывает широкий спектр технологий для своей планируемой сверхлёгкой высотной платформы (HAPS) — летательного аппарата на солнечных батареях, предназначенного для работы на высоте 20 км над поверхностью Земли и несущего телекоммуникационные базовые станции в качестве полезной нагрузки.
Один из исследовательских проектов, завершённых в марте этого года, был посвящён кремниевой фотоэлектрической панели весом менее 700 г/м2, созданной по образцу высокоэффективных кремниевых фотоэлектрических модулей, описанных в статье «Задача создания сверхлёгких солнечных модулей для HAPS », опубликованной на сайте Softbank.
В статье команда объяснила, почему они выбрали кремниевую фотоэлектрическую технологию: «Самым лёгким и эффективным солнечным элементом из доступных в настоящее время является составной солнечный элемент для космических приложений, но он дорогой, и его производство занимает много времени, — говорится в статье. — По этой причине мы выбрали высокоэффективные кристаллические кремниевые элементы, которые в 1000 раз дешевле».
В проекте, в котором участвовали японская корпорация Fujipream и китайский производитель модулей Longi, была создана панель с кремниевым гетеропереходом плотностью 665 г/м2, что даже меньше запланированной в рамках проекта плотности 700 г/м2.
Изготовленные по технологии Longi, той же 80-микронной HJT-технологии, которая использовалась для создания рекордной ячейки, представленной в 2022 году, модули в герметичной упаковке имели размеры 563 мм x 584 мм и весили 218,5 г. Максимальная выходная мощность 71,1 Вт была измерена при стандартном спектре AM 1,5, а эффективность модуля составила 22,2% на эффективной площади.
Чтобы достичь целевого веса, все материалы были намного тоньше, чем обычные панели. Толщина передней крышки, ячеек, герметика и задней крышки составляла 25 мкм, 80 мкм, 150 мкм и 50 мкм соответственно.
Соединения такого размера были сложной задачей. «Для прямых соединений между клетками была выбрана тонкая медная проволока диаметром 250 мкм, которая соединялась с помощью припоя с низкой температурой плавления», — сообщили исследователи, отметив, что процесс был ручным.
Дальнейшие исследования планируется проводить в направлении достижения цели в 500 г/м². «Чтобы достичь этой цели, мы продолжим разрабатывать модули с целью сделать каждый компонент модуля ещё тоньше и повысить производительность, а также усовершенствовать технологию проводки и ламинирования», — заявили исследователи