Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Rocket Lab обошла китайские санкции и создала солнечный элемент для космоса без дефицитного германия
15.09.2026 [14:25],
Геннадий Детинич
Американская компания Rocket Lab с новозеландским прошлым объявила о начале серийного выпуска нового солнечного элемента IMM Apex, предназначенного для солнечных панелей спутников и космических аппаратов. Главная особенность разработки — отказ от германия, который последние десятилетия использовался как основа для высокоэффективных многопереходных солнечных элементов космического назначения, но теперь стал инструментом давления в руках Китая. 
Источник изображения: Rocket Lab В традиционных трёхпереходных солнечных элементах типа GaInP/GaAs/Ge полупроводниковые слои выращиваются на германиевой подложке. Германий обеспечивает хорошее соответствие кристаллической структуры для наращивания, однако запрет на его поставки из Китая с декабря 2024 года создал для отрасли проблемы. В предложенной Rocket Lab технологии IMM Apex используется инвертированная метаморфная архитектура (Inverted Metamorphic): полупроводниковые слои выращиваются в обратном порядке, между материалами с разными параметрами кристаллической решётки применяются специальные буферные слои, а после формирования структуры исходная подложка удаляется. В результате рабочий фотоэлемент сохраняет высокое качество кристаллов, становится значительно легче и не нуждается в германии. По данным Rocket Lab, новый элемент обеспечивает лабораторную эффективность преобразования солнечного света на уровне 31,5 % и примерно на 40 % легче традиционных космических трёхпереходных элементов. Снижение массы особенно важно для спутников: уменьшение веса солнечных батарей позволяет либо снизить стоимость вывода аппарата на орбиту, либо увеличить доступную электрическую мощность при той же массе конструкции. Кроме того, IMM Apex разработан как прямой заменяемый компонент для существующих космических солнечных панелей — производителям спутников не потребуется полностью менять конструкцию энергосистем. Новая технология основана на опыте Rocket Lab с инвертированными метаморфными элементами, которые уже применялись в космических миссиях. Предыдущие версии этой технологии обеспечивали энергией марсианский вертолёт NASA Ingenuity и работают на спутниках более десяти лет. Сейчас производство IMM Apex разворачивается на предприятии Rocket Lab в Альбукерке (штат Нью-Мексико), где компания планирует ежегодно выпускать солнечные элементы на сотни киловатт для коммерческих спутниковых группировок, научных аппаратов и государственных космических программ. Китайцы создали солнечный элемент для подлодки — он работает на глубине
15.09.2026 [08:33],
Геннадий Детинич
Учёные из Китая совершили прорыв в разработке солнечных элементов для выработки электричества под водой, которая сама легко поглощает фотоны. Это было колоссальной проблемой для кремниевых ячеек, но оказалось по силам перовскиту. Открытый без малого 200 лет назад в уральских горах минерал силами китайских учёных преодолел свойственную ему «водобоязнь» и смог вырабатывать электричество даже под толщей воды. 
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews О разработке в журнале Joule сообщили исследователи из Университета Юньнаня (Yunnan University). Ключевая идея заключалась не просто в использовании перовскита, а в настройке его оптических свойств под сине-зелёную часть спектра, которая сохраняется на глубине. Поскольку перовскиты допускают изменение ширины запрещённой зоны за счёт химического состава, исследователи смогли создать фотоэлемент с широкой запрещённой зоной около 1,96 эВ, оптимизированный для рассеянного в воде света. Конечно же, для чрезвычайно чувствительного к влаге перовскита главной проблемой оказалась не эффективность выработки, а долговечность: вода особенно быстро разрушает структуру таких соединений. Исследователи добавили в состав материала солнечных ячеек полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (polyhexamethylene guanidine hydrochloride, PHMG), который выполнял сразу несколько функций. Он формировал гидрофобный барьер, препятствующий проникновению воды, и одновременно взаимодействовал с кристаллической решёткой перовскита, что вело к образованию более крупных кристаллических элементов и подавляло миграцию ионов, а это один из ключевых механизмов деградации перовскитных фотоэлементов. Эксперимент показал, что при освещении, которое своим спектром соответствовало условиям примерно 10-метровой глубины в океане, элемент продемонстрировал эффективность около 35 %, то есть заметно выше типичных примерно 20 % для кремниевых солнечных панелей в обычных атмосферных условиях. После создания полноценного миниатюрного модуля с защитными слоями учёные испытали его в морской воде. Через 40 суток выдержки под водой фотоэлемент сохранил 99,6 % первоначальной эффективности. Тем самым на уровне прогнозов это даёт примерно 5,5 лет эксплуатации с допустимым снижением эффективности до 80 % от начальной. Затем прототип испытали уже в Южно-Китайском море, установив его на небольшую платформу, способную удерживаться на заданной глубине. Фотоэлемент использовался для зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов на глубинах 2, 6 и 10 м. На двух метрах мощность заметно колебалась из-за воздействия волн на солнечный свет, тогда как на большей глубине освещение становилось стабильнее вследствие рассеяния, но одновременно слабее: на 10 метрах модуль выдавал немногим менее четверти энергии, которую он производил на глубине 2 м. 
Источник изображения: Yunnan University Подобные элементы не заменят наземные солнечные электростанции, но смогут на месте снабжать энергией автономные подводные системы, которым сегодня приходится использовать аккумуляторы или подпитку с поверхности. Это могут быть необитаемые подводные аппараты, датчики мониторинга океана, элементы подводного интернета вещей и другая маломощная электроника. И хотя прототип пока далёк от практического использования, он уверенно показал способность работать на глубинах, а это дорогого стоит. Япония бросит вызов китайским солнечным панелям — её перовскитные панели прослужат в 1,5 раза дольше
09.09.2026 [13:28],
Алексей Разин
Японские разработчики солнечных панелей стараются удержаться на рынке под натиском китайских конкурентов, предлагая всё более совершенные технологии получения электроэнергии из солнечного света. Консорциум японских разработчиков недавно предложил технологию изготовления перовскитных солнечных панелей с увеличенным в полтора раза относительно китайских аналогов сроком службы. 
Источник изображения: Unsplash, Chelsea Наладить выпуск солнечных панелей нового поколения в Японии планируется в следующем десятилетии, когда на внутреннем рынке должна возникнуть волна обновления существующего парка панелей. Интерес к солнечной энергетике среди массовых пользователей в Японии вырос в 2012 году, когда местные власти обязали покупать у владельцев солнечных панелей генерируемую энергию по гарантированным ценам на протяжении длительных сроков. Закупленные в те годы панели будут выводиться из эксплуатации по истечении двух или трёх десятилетий, поэтому и спрос на новые вырастет уже после 2030 года. Toshiba, Shin-Etsu и Университет Ниигаты сообща разработали новый тип тандемных солнечных панелей, которые сочетают слой перовскита и слой кремния. При сохранении малой толщины солнечной ячейки и гибкости, такой тандем должен примерно на 30 % повышать эффективности генерации электроэнергии. Если Toshiba отвечала в этом консорциуме за разработку самих солнечных ячеек, то Shin-Etsu и учёные из Ниигаты создали корпус ячеек, обеспечивающий повышенный эксплуатационный ресурс. Последнюю задачу помогает решить защитный слой из синтетического каучука с вкраплениями компонентов, обладающих свойством поглощать влагу из воздуха. Высокие температуры и влажность являются двумя основными факторами, сокращающими продолжительность службы перовскитных солнечных панелей. Разработанные в Японии панели позволяют стабильно вырабатывать электричество на протяжении 3000 часов при температуре воздуха до 85 градусов Цельсия и влажности до 85 %. Созданные китайскими конкурентами при поддержке сингапурских учёных перовскитные панели ранее считались самыми долговечными, для них заявлялся расчётный срок службы 2000 часов при аналогичных условиях. Получается, что японские панели могут служить в полтора раза больше, и для реальной эксплуатации это значит, что использовать их можно будет на протяжении 20 и более лет. Пока прототипы тандемных панелей, разработанных указанным консорциумом, имеют площадь 25 мм2, но к моменту начала серийного производства разработчики надеются добиться сохранения заявленных характеристик для ячеек площадью более 250 см2. Прочие японские производители тоже не сидят на месте, и та же Kaneka планирует поднять КПД перовситных панелей до уровня более 40 % к 2035 году, а Choshu Industry также рассчитывает увеличить срок эксплуатации солнечных панелей до более чем 20 лет к 2030 фискальному году. Для японских производителей лидерство в сфере долговечности продукции может стать важным преимуществом в борьбе за место на рынке с китайскими конкурентами. К 2040 году власти Японии надеются ввести в эксплуатацию до 20 ГВт солнечных генерирующих мощностей на базе перовскитных панелей. Это сопоставимо с мощностью 20 ядерных реакторов. Повышение эффективности тандемных панелей является одним из способов достижения этой цели. Итальянцы научились закатывать в пластик кремниевые фотопанели — это сделает их недорогими и гибкими
28.08.2026 [12:44],
Геннадий Детинич
Традиционные кремниевые солнечные панели с покрытием из стекла можно коротко охарактеризовать слоганом из популярной немецкой рекламы: «Quadratisch. Praktisch. Gut.». Гибкость и простоту производства рулонным методом ассоциируют с перспективным перовскитом. Итальянские учёные доказали обратное — они представили техпроцесс изготовления гибких кремниевых панелей прокатным методом с ламинированием пластиком, что даёт множество бонусов. 
Источник изображения: University of Padova О разработке сообщили учёные из Университета Падуи (University of Padova) и Института материалов для электроники и магнетизма Национального исследовательского совета Италии (IMEM-CNR). Они создали архитектуру, в которой хрупкие кремниевые фотоэлементы защищены слоями полимеров, а не тяжёлым стеклом. В основе конструкции использованы коммерческие кремниевые элементы с тыловым контактом IBC (interdigitated back contact) толщиной около 150 мкм. Производство удалось адаптировать под технологию непрерывного рулонного ламинирования, которая потенциально может снизить стоимость изготовления гибких солнечных панелей. Ключевая особенность разработки заключается в сочетании зрелой кремниевой технологии и механической гибкости. Обычно кремниевые солнечные элементы требуют жёсткой стеклянной защиты и подложки, поскольку тонкие пластины легко повреждаются при изгибе, вибрациях и температурных расширениях. Итальянские учёные заменили стекло на полиэтилентерефталат (PET), который одновременно выполняет роль защитного слоя и снижает массу модуля. Для изготовления прототипов использовались фабричные элементы SunPower Maxeon Gen III IBC, а сборка выполнялась методом горячего прокатного ламинирования. Базовый технологический режим включал температуру запайки в пластик около 390 °C с нагревом роликов до 130 °C, скоростью проката 9 мм/с и зазором между роликами 2 мм. Испытания показали, что потеря эффективности после ламинации составила около 4,4 % относительно исходного значения, причём основная причина оказалась не в повреждении кремния, а в оптических потерях из-за отражения света на границе воздух/PET (в дальнейшем это будет устранено антибликовыми добавками). Исследователи комплексно проверили модули в пластике, делая акцент на работу в полусогнутом состоянии. Так, одноэлементный модуль выдержал изгиб до радиуса 95,4 мм без образования новых трещин, а четырёхэлементный модуль формата 2×2 сохранил около 93 % исходной мощности при изгибе с радиусом 155 мм. Для проверки долговременной работы элемента на изогнутой поверхности прототип 2×2 был закреплён на криволинейной основе с радиусом изгиба 150 мм и провёл на улице 672 часа (28 суток). После этого он сохранил 96,12 % первоначальной эффективности, что указывает на ощутимое отсутствие конструктивных недостатков у такого решения. Анализ повреждённых элементов показал, что процесс ламинации не создаёт новых трещин, хотя может способствовать распространению уже существующих дефектов. В дальнейшем команда планирует снизить потери от отражения, заменить традиционную пайку проводами на более подходящие для рулонного производства технологии пайки пастой (это позволит плавить и заново спаивать соединения в месте контакта без создания механического напряжения) и провести длительные испытания с и многократными изгибами и циклами температурного расширения. Такая технология рассматривается как перспективная для интегрированной солнечной энергетики в строительстве, на транспорте и в других случаях, когда обычные стеклянные панели слишком тяжёлые или не подходят с точки зрения отсутствия гибкости. Электромобили начнут заряжаться от Солнца — крупнейший производитель автостёкол готов к массовому выпуску солнечных крыш
19.08.2026 [12:55],
Геннадий Детинич
Крупнейший в мире производитель автомобильного стекла — китайская компания Fuyao Group — подтвердил готовность к массовому выпуску панорамных крыш со встроенными фотоэлектрическими элементами. Солнечные ячейки интегрируются непосредственно в многослойное ламинированное автомобильное стекло и преобразуют падающий свет в электричество. Для питания двигателей этого будет мало, но для кондиционера и прочего — в самый раз. 
Источник изображения: Fuyao Технология уже вышла за рамки лабораторного прототипа. Ещё в мае 2024 года Fuyao сообщала инвесторам, что обеспечила возможность серийно производить такое стекло и поставлять его по запросу заказчиков. Поэтому нынешнее заявление скорее свидетельствует о переходе к более широкому коммерческому внедрению. По данным компании, фотоэлектрические модули закрепляются внутри стеклянной конструкции, а возникающие на p–n-переходах напряжение и ток могут использоваться бортовой электрической сетью автомобиля. Китайские источники ранее связывали разработку Fuyao с BYD и утверждали, что солнечная крыша может появиться в качестве опции для моделей Han и Tang примерно за 8000 юаней (около $1190). Также сообщалось о пиковой мощности системы 720 Вт, КПД фотоэлементов 23,18 % и использовании гетеропереходных кремниевых ячеек (HJT). Однако эти характеристики пока нельзя считать официально подтверждёнными: ни Fuyao, ни BYD не публиковали совместного технического описания системы. На встрече с инвесторами Fuyao также отказалась раскрывать заказчиков и стоимость продукта, сославшись на коммерческую тайну. Площадь крыши легкового автомобиля слишком мала, чтобы такая система могла заменить полноценную зарядку от электросети, однако для вспомогательных систем автомобиля солнечная выработка крыши может оказаться полезной. Во время стоянки она способна обеспечивать энергией вентиляцию салона, электронику и другие маломощные системы, уменьшая разряд основной аккумуляторной батареи. Компания не одинока в стремлении использовать площади корпуса электромобилей для солнечной генерации. Так, к этому стремятся европейские производители и отдельные энтузиасты по всему миру. Очевидно, что данная тенденция будет развиваться, например, обеспечив такую опцию, как «солнечные» люки. Переделка будет доступна на многих моделях электромобилей и не составит особенного труда. В Китае впервые в мире испытали солнечную электростанцию на перовскитных панелях — она сходу превзошла «кремниевую»
18.08.2026 [14:07],
Геннадий Детинич
Разработчики из Китая совестно с коллегами из Канады провели масштабное полевое испытание солнечных панелей из перовскита, развернув, фактически, первую в мире солнечную электростанцию на элементах такого типа. Испытания показали более высокую эффективность перовскитных элементов по сравнению с кремниевыми и это не говоря о других своих достоинствах — малой массе и более простому производству. 
Источник изображений: Nanjing University Панели из перовскита производятся во многом методом струйной печати на тонких плёнках. Это несравнимо лучше и дешевле выпуска тяжёлых и негибких кремниевых панелей. Проблемой перовскитных фотоэлементов долгое время была их неустойчивость к влаге в воздухе, что пытались обойти тем или иным покрытием. Как раз в объявленном испытании проверялось новое покрытие, которое показало себя при проверке на открытом воздухе наилучшим образом. Устойчивость покрытия и снижение вероятности его дефектов удалось преодолеть двухкомпонентным составом. Сначала на фотоэлементы наносились соли йода, которые обеспечивали сильнейшее сцепление с поверхностью, а затем соединения свинца. Новый техпроцесс и его рецептуру разработали учёные из Нанкинского университета совместно с компанией Renshine Solar. Затем они развернули солнечную станцию мощностью 1 МВт рядом с солнечной установкой на кремниевых панелях мощностью 3,5 МВт и сравнивали их удельную выработку в течение трёх месяцев. В пересчёте на одинаковую установленную мощность перовскитная система выработала на 3,42 % больше энергии в марте, на 3,79 % — в апреле и на 5,81 % — в мае. Преимущество увеличивалось по мере роста температуры воздуха и интенсивности солнечного излучения.  На отдельном перовскитном модуле с рабочей площадью 810 см2 исследователи получили подтверждённый сертификатом КПД 24,0 %. Напряжение холостого хода достигло 53,46 В, ток короткого замыкания — 0,436 А, коэффициент заполнения вольт-амперной характеристики — 83,4 %. Затем технология была масштабирована до уровня небольшой станции: изготовлено 150 модулей площадью по 0,72 м2, средняя мощность которых составила 144 Вт. Лучший модуль показал сертифицированный КПД 22,0 % и мощность 158,4 Вт, причём при отслеживании точки максимальной мощности он более двух часов стабильно выдавал свыше 158 Вт. По данным авторов, это рекорд для перовскитных модулей такого размера. Не менее важным оказался результат испытаний на долговечность — традиционно это одно из слабых мест перовскитных фотоэлементов. После 1300 часов испытания при температуре 85 ℃ и влажности 85 % модули с новым покрытием (пассивацией) потеряли лишь около 2 % первоначальной эффективности, тогда как образцы с обычным покрытием потеряли 39 % КПД. В целом модули прошли комплекс испытаний IEC 61215, что существенно приближает перовскитные панели к промышленному применению. Похоже, китайцы и здесь окажутся первыми в мире, хотя японские исследователи тоже сделали ставку на перовскит и далеко продвинулись в этой области. Власти Китая планируют запретить поставки в США оборудования для производства солнечных панелей
15.04.2026 [14:21],
Алексей Разин
До сих пор считалось, что основным рычагом внешнеполитического давления КНР на США является доступ к редкоземельным минералам, которые востребованы во многих отраслях американской промышленности. Тем не менее, этим возможности воздействия властей КНР на американских оппонентов не ограничиваются — вынашивается идея о запрете поставок в США оборудования для производства солнечных панелей. 
Источник изображения: Unsplash, Markus Spiske Агентство Reuters со ссылкой сразу на пять собственных источников сообщило, что китайские чиновники провели консультации с поставщиками оборудования, необходимого для производства солнечных панелей, на тему возможных экспортных ограничений на американском направлении поставок. Уточняется, что китайские компании примерно на 80 % контролируют рынок компонентов для солнечных панелей: в этой стране сосредоточены 10 крупнейших производителей профильного оборудования. По сути, власти Китая при желании могут сильно ограничить поставки такого оборудования в США, даже если американские компании пожелают наладить самостоятельный выпуск панелей для нужд национальной промышленности и инфраструктуры ИИ. В особенности это будет болезненным ударом по амбициям той же SpaceX в части развёртывания центров обработки данных в космосе, поскольку солнечные панели являются единственным разумным источником энергоснабжения для подобной инфраструктуры. Китайским производителям, в свою очередь, хотелось бы сохранить экспортные рынки сбыта, поскольку внутренний рынок Китая перенасыщен. Американские гиганты типа Google и Amazon (AWS) также стремятся развивать наземную вычислительную инфраструктуру, для которой тоже нужны большие объёмы солнечных панелей. Если американские заказчики простимулируют локализацию производства солнечных панелей в США, это будет невыгодно китайским поставщикам панелей, но производители профильного оборудования смогут заработать. Если власти КНР введут ограничения на экспорт собственно оборудования, они тем самым попытаются не только сохранить зависимость США от готовых китайских панелей, но и в какой-то мере навредить бизнесу поставщиков оборудования для их производства. Ранее уже сообщалось, что Илон Маск (Elon Musk) пытается раздобыть в Китае не только оборудование для организации массового производства солнечных панелей в США, но и профильных специалистов. Tesla давно продвигает идею генерации электроэнергии из солнечного света и к 2028 году рассчитывает разместить в США около 100 ГВт генерирующих мощностей. Для китайских поставщиков готовых панелей угроза конкуренции со стороны Tesla достаточно неприятна. В следующем месяце Си Цзиньпин (Xi Jinping) и Дональд Трамп (Donald Trump) должны встретится в Пекине, и козырь с поставками оборудования для выпуска солнечных панелей может быть разыгран китайской стороной в ходе переговоров с США. Утверждается, что профилактические беседы с руководством крупных производителей оборудования для выпуска солнечных панелей в Китае местные чиновники начали проводить после попыток Tesla договориться с ними о крупных закупках. Какие ещё страны могут быть затронуты предполагаемыми экспортными ограничениями с китайской стороны, не уточняется. Власти КНР уже пытались ввести экспортные ограничения в этой сфере в прошлом году, но отложили их внедрение до ноября текущего года. Китайские компании сейчас располагают технологиями производства наиболее эффективных солнечных панелей, которые способны лучше превращать в электроэнергию солнечный свет. Японцы придумали солнечную панель с запредельным КПД — с квантовой эффективностью 130 %
14.04.2026 [20:05],
Геннадий Детинич
Даже в научно-фантастических произведениях КПД источников энергии не может быть больше 100 % — это физика нашей Вселенной. Потери есть всегда. Задача учёных снизить объём потерь, что тем сложнее, чем ближе к его теоретическому пределу. Для классического солнечного элемента на p-n-переходе предел — это 33 % КПД. Но физика солнечного света сложнее. И учёные из Японии нашли возможность далеко выйти за пределы этой теории. 
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews Идею проработали исследователи из Университета Кюсю (Kyushu University) в сотрудничестве с Университетом Йоханнеса Гутенберга (Johannes Gutenberg University) из Германии. В классическом фотоэлементе один поглощённый фотон создаёт в полупроводнике один экситон (электрон и дырку). Фотон — это один квант света (минимально возможная единица энергии электромагнитного излучения данной длины волны). Он не может создать больше одного электрона. Эта энергия поглощается электроном и переводит его в возбуждённое состояние, отправляя путешествовать по материалу в виде электрического тока. При этом электроны реагируют только на свет (фотоны) определённой длины волны. Они не поглощают кванты энергии в нижнем и верхнем диапазоне излучения. Таких материалов просто нет в природе или учёные не научились их создавать. В то же время такие «запредельные» фотоны попадают на солнечную панель, но не создают в ней поток электронов, а только рассеиваются в виде тепла. Это тот резерв, который смогли привлечь к выработке электричества учёные. Конкретно — они смогли с пользой использовать высокоэнергетические фотоны из синей части спектра. Механизм работы технологии основан на двух ключевых процессах. Высокоэнергетические (синие) фотоны в материале подвергаются синглетному расщеплению: один экситон делится на два с более низкой энергией и уже каждый из этих двух экситонов захватывается встроенным в фотоэлемент «молибденовым комплексом» в комбинации с определённым материалом. Тем самым вместо одного электрона «синий» фотон фактически возбуждает в материале два электрона для генерации тока. Попутно комбинация материалов подавляет так называемый Фёрстеровский перенос энергии, который в обычных условиях блокировал бы возбуждение определённого количества электронов и понижал бы КПД. Эксперименты показали впечатляющие результаты, а именно квантовый выход около 130 % (1,3 экситона на фотон). По оценкам исследователей, такая технология способна поднять теоретическую эффективность однопереходных солнечных элементов до 35–45 %, что существенно превышает предел Шокли–Квейссера (33 %) для традиционных кремниевых панелей и реальные показатели коммерческих модулей (20–25 %). Достижение носит пока характер доказательства концепции и реализован в растворе молекул, однако он закладывает основу для прорыва в производстве солнечной энергии. В Испании разработали «двумерные» солнечные панели — идеальные для фасадов зданий
20.03.2026 [14:50],
Геннадий Детинич
Испанские исследователи из группы SyNC Института солнечной энергии Политехнического университета Мадрида (UPM) разработали прототипы ультратонких солнечных элементов на основе двумерных материалов. В серии экспериментов были проработаны технологии и материалы для коммерчески выгодного производства таких панелей. Моделирование показало, что покрытие такими панелями типичного небоскрёба в Мадриде на 30 % покроет потребности здания в электроэнергии. 
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews Используя технологию «hot-pick-up» (сухого переноса и комбинации материалов для создания ван-дер-ваальсовых гетероструктур), учёные смогли создавать высокоэффективные двумерные структуры, которые по толщине практически лишены третьего измерения, но при этом сохраняют способность эффективно поглощать солнечный свет. Сборки для экспериментов учёные получали путём подбора, сборки и осаждения фрагментов 2D-материалов в прозрачные «пузыри», что позволяло формировать тонко настраиваемые конфигурации для достижения оптимального захвата энергии фотонов. Основные преимущества новых солнечных элементов — это их экстремальная тонкость, полупрозрачность, малый вес, высокая гибкость и потенциально низкая себестоимость производства. Благодаря этим свойствам элементы можно наносить практически на любую поверхность, включая фасады зданий, не нарушая поступления естественного света внутрь помещений. Моделирование, проведённое исследователями, показало, что покрытие фасада типичного мадридского небоскрёба такими полупрозрачными элементами способно обеспечить до 30 % энергетических потребностей здания. Предложенные солнечные панели ориентированы в первую очередь на интеграцию в здания. Полупрозрачные солнечные панели позволяют генерировать электроэнергию, сохраняя эстетику архитектуры и комфорт естественного освещения в интерьерах. Лёгкость и гибкость делают их особенно перспективными для применения на высотных зданиях, где установка традиционных тяжёлых панелей затруднена. Исследователи подчёркивают, что масштабирование производства возможно за счёт методов напыления и осаждения из растворов на большие площади, что существенно снизит затраты и откроет путь к коммерциализации технологии. По мнению команды UPM, такие ультратонкие солнечные элементы относятся к числу наиболее перспективных решений для встроенной солнечной энергетики в городской среде, способствуя переходу к энергоэффективным и эстетически привлекательным зданиям будущего. Испанцы создали «всепогодную» солнечную панель — она работает от света и от капель дождя
05.03.2026 [00:00],
Геннадий Детинич
Испанские учёные из Института материаловедения и технологий (ICMS) в Севилье разработали необычную гибридную солнечную ячейку на основе перовскита, способную одновременно преобразовывать в электричество как солнечное излучение, так и энергию падающих капель дождя. Технология сочетает классический фотоэлектрический эффект для солнечного света с трибоэлектрическим эффектом для дождевых капель. По сути, это всепогодное решение. 
Источник изображения: pv-magazine Основная идея лежит на поверхности и заключается в создании многофункционального устройства, которое наиболее эффективно работает в непостоянных погодных условиях, особенно в регионах с частыми осадками. В конструкции ячейки используется перовскитный слой для генерации энергии от солнца, а сверху наносится тонкий фторированный полимерный слой CFₓ, обладающий сразу несколькими важными свойствами: высокой прозрачностью (более 90 %), гидрофобностью и способностью к трибоэлектрической генерации. Этот защитный слой, осаждаемый при комнатной температуре в вакууме с помощью плазменного напыления, предохраняет чувствительный перовскит от влаги, одновременно позволяя собирать энергию при ударе капель. Когда капля дождя ударяется о поверхность и отделяется, возникает контакт и разделение зарядов между материалами, что генерирует электрический импульс. Экспериментальные образцы продемонстрировали фотоэлектрический КПД на уровне 17,9 %. Трибоэлектрическая часть устройства показала впечатляющие характеристики: напряжение холостого хода до 110 В на одну каплю и максимальную плотность мощности около 4 мВт/м². В гибридном режиме при освещённости, составляющей половину яркости солнца (500 Вт/м²), достигалась плотность тока короткого замыкания 11,6 мА/м², а пиковое напряжение от капель составляло до 12 В. Исследователи также создали демонстратор, в котором гибридная ячейка заряжала суперконденсатор и питала светодиодную ленту через преобразователь. Разработка, выполненная в рамках проектов 3DScavengers и Drop Ener при поддержке Европейского исследовательского совета и фонда Next Generation, открывает перспективы для создания более универсальных солнечных панелей. Хотя основной вклад в генерацию по-прежнему даёт солнечный свет, дополнительная энергия от дождя ускоряет зарядку накопителей в пасмурную погоду. Тем не менее масштабирование технологии за пределы лабораторных прототипов остаётся сложной задачей и требует дальнейших исследований. Sharp выйдет на рынок перовскитных солнечных панелей в 2027 году, чтобы изгнать из Японии китайский «солнечный кремний»
15.11.2025 [15:26],
Геннадий Детинич
Ветеран рынка солнечной энергетики — японская компания Sharp — объявила о планах начать производство солнечных панелей на основе перовскита в 2027 году. Производство будет организовано на технологиях, которые Sharp использует для выпуска OLED. Это сделает выпуск солнечных ячеек дешевле и поможет вытеснить из Японии массовые китайские солнечные панели из кремния. 
Источник изображения: Sharp В производстве традиционных солнечных панелей на основе кремния лидируют китайские производители. Поэтому в Японии всё чаще звучат призывы к более широкому использованию перовскитных солнечных элементов местного производства, что диктуется соображениями экономической безопасности. Правительство Японии, в свою очередь, усиливает поддержку отечественного производства субсидиями производителям и другими мерами. В стране уже есть зрелые технологии получения перовскита из йода, источники которого в Японии достаточно обильные. Уточним, Sharp будет выпускать тандемные солнечные элементы, состоящие из двух светочувствительных слоёв — из кремния и перовскита. Такой подход позволяет преобразовывать в электричество более широкий спектр падающего света, повышая суммарный КПД ячейки. И хотя составная ячейка не получит той гибкости, которая свойственна перовскитным панелям, её вес не превысит вес стандартных кремниевых солнечных панелей, что позволит сохранить всю прежнюю фурнитуру с одновременным увеличением эффективности. Что особенно важно, для формирования кристаллической структуры перовскита на плёнке-подложке Sharp будет использовать процесс вакуумного напыления, который также используется при производстве OLED-дисплеев. Этот метод необычен, поскольку большинство предлагаемых способов формирования перовскита предполагают нанесение жидких материалов. В процессе парового осаждения материалы нагреваются и испаряются в вакуумной камере, после чего полученный пар осаждается на плёнку, образуя тонкий слой. Поскольку для осаждения материалов из газовой фазы не требуются растворители, это снижает затраты на материалы по сравнению с методами нанесения покрытий растворами. Эта технология обещает на 10% сократить расходы на производство перовскитных ячеек, что сделает их коммерчески привлекательными. Экспериментальное производство ячеек компания Sharp запустит в 2026 году, чтобы в начале 2027 года можно было начать серийное коммерческое производство передовых солнечных панелей. В экспериментальных панелях Sharp эффективность преобразования составила не менее 10 % для кремниевого слоя (инфракрасный диапазон) и не менее 20 % для слоя перовскита (видимый свет). Комбинируя их, Sharp стремится достичь эффективности близкой к 30 %, что примерно на 50 % выше, чем у обычных кремниевых элементов. Струйно-перовскитные технологии Ricoh снимут Японию с иглы зависимости от китайских солнечных панелей
08.10.2025 [17:55],
Геннадий Детинич
Власти Японии видят естественный способ снизить зависимость от китайского производства кремниевых солнечных панелей — наладить собственный выпуск панелей нового поколения, в частности, из перовскита. Этот материал имеет множество достоинств, но главным преимуществом для Японии обещает стать возможность повсеместной установки лёгких, тонких и гибких перовскитных плёнок. Им не важна форма поверхности — ими можно буквально «обклеить всё». 
Источник изображения: Kohei Yamada / asia.nikkei.com Перовскитные панели можно изготавливать струйным методом, то есть печатать их на рулоне в непрерывном производственном цикле. Это один из самых дешёвых и эффективных способов выпуска таких изделий. С помощью струйной печати сегодня уже производят цветные фильтры для дисплеев и даже массивы органических светодиодов, поэтому переход к печати солнечных элементов выглядит логичным — по своей структуре они проще. Компания Ricoh намерена стать новым игроком на рынке струйных технологий для производства перовскитных панелей. Обладая огромным опытом в создании принтеров, компания ищет применение своим компетенциям в новых областях. По данным японских источников, Ricoh разрабатывает технологию печати тонких и гибких перовскитных солнечных элементов, основанную на точном распылении мельчайших капель через микросопла — без контакта с поверхностью. Цель проекта — к 2030 финансовому году производить до 300 МВт панелей ежегодно, чего достаточно для обеспечения электроэнергией около 90 000 японских домохозяйств. Такая технология особенно актуальна для Японии, где дефицит свободных земель ограничивает строительство солнечных станций. Гибкие панели можно интегрировать прямо в здания или устанавливать на неровные поверхности, включая фасады и крыши сложной формы. В отличие от жёстких кремниевых панелей, перовскитные элементы подходят даже для нестандартных архитектурных решений, что открывает путь к их активному применению в строительстве. Струйная печать также снижает количество отходов — материал наносится только на нужные участки, без использования лазеров или вакуумных камер. По сравнению с методом Sekisui Chemical, где жидкость распределяется по подложке, а затем вырезается лазером, технология Ricoh проще и дешевле, а также требует меньше оборудования. «Мы стремимся значительно снизить затраты по сравнению с традиционными методами», — отмечают в компании. Для реализации проекта Ricoh объединилась с NTT Anode Energy, которая займётся оптимизацией электрических систем и дизайна панелей, и со строительной компанией Daiwa House Industry — она проведёт испытания на фасадах зданий. Партнёры планируют перейти к массовому производству к 2030 году. В перспективе Ricoh намерена достичь себестоимости генерации электроэнергии с использованием напечатанных перовскитных панелей на уровне $0,09 за кВт·ч — именно этот показатель установлен правительством Японии как целевой для солнечных технологий нового поколения. В Европе начнут выпускать крыши c «беспроводной поддержкой» для электромобилей
22.08.2025 [18:32],
Геннадий Детинич
Бельгийская компания AGC Automotive Europe, подразделение японской Asahi Glass Company, объявила, что её панорамная солнечная крыша для легковых автомобилей готова к массовому производству. Конструкция «стекло в стекле» оснащена высокоэффективными солнечными элементами с обратным контактом и имеет однотонную чёрную поверхность — всё, как любят владельцы автомобилей премиального класса. 
Источник изображения: AGC Automotive Europe Разработка будет вскоре показана на автомобильной выставке IAA Mobility 2025, которая пройдёт в следующем месяце в Мюнхене. До этого момента ключевые характеристики солнечной крыши держатся в секрете. На сегодняшний день известно, что крыша оснащена встроенной солнечной панелью с контактами на тыльной стороне, что повышает её эффективность и гарантирует стабильность работы при любой температуре окружающего воздуха. Внутренний слой под контактами покрыт низкоэмиссионным слоем, который предотвращает нагрев воздуха в салоне в процессе работы крыши. Это особенно актуально, поскольку промежуточный слой имеет тёмную окраску, соответствующую обычно затонированным задним и боковым окнам автомобилей премиум-класса. Заявленный КПД встроенной панели составляет не менее 25 %, что соответствует лучшим образцам современных фотоэлектрических решений. Технология с задним расположением контактов также «способствует повышению производительности даже в жарком климате». По словам производителя, крыша с солнечной батареей обеспечивает «беспроводную поддержку», увеличивая запас хода электромобилей между зарядками, а также может питать системы безопасности и комфорта. «Помимо увеличения запаса хода, вырабатываемая электроэнергия может использоваться для различных функций автомобиля, таких как вентиляция салона для повышения комфорта или питание камер наблюдения и систем связи для повышения безопасности», — говорится в сообщении. Установка солнечной крыши AGC Automotive не уменьшает свободное пространство, напротив, она обеспечивает на 30 мм больше места по сравнению с люками, для которых требуется система рулонных штор, и при этом легче по весу. Кроме того, по данным компании, низкоэмиссионное покрытие на внутреннем стекле модуля оптимизирует тепловой комфорт в автомобиле как летом, так и зимой, снижая энергопотребление и выбросы CO₂, связанные с кондиционированием воздуха и отоплением. Производство солнечных крыш — от выпуска сырья до финальной сборки перед поставками заказчикам — будет осуществляться в Европе на мощностях AGC Automotive Europe. В Китае создали самую эффективную солнечную ячейку из перовскита и кремния — её КПД на грани теоретического предела
12.07.2025 [10:09],
Геннадий Детинич
Китайская компания Longi, известная своим развитым производством коммерческих солнечных панелей, сообщила о достижении самой высокой эффективности тандемной солнечной ячейки, созданной на основе кремния и перовскита. КПД новой разработки составил 34,85 %, что превзошло предыдущий рекорд в 34,6 %, установленный той же компанией в сентябре 2024 года. Новое достижение вплотную приблизилось к теоретическому пределу ячеек такого типа, который составляет 35 %. 
Источник изображения: Longi Чем ближе эффективность солнечной ячейки к теоретическому пределу, тем труднее добиться дальнейшего прогресса. Большинство научных источников считает, что для однопереходной тандемной ячейки из кремния и перовскита, где каждый из материалов обладает чувствительностью к своему собственному спектру и почти не перекрывается с другим, теоретический предел КПД равен 35 %. Китайская Longi продемонстрировала ячейку с КПД практически на уровне 34,9 %. Именно такое значение указано в своеобразной «Книге рекордов», которую ведёт американская лаборатория NREL. Для достижения нового рекорда исследователи провели столь глубокую настройку материалов, о которой ещё недавно и не задумывались. Они создали асимметричную молекулу переходного слоя с дырочной проводимостью, которая своей утолщённой стороной заполняет неровности на поверхности кремниевого слоя, далёкого от идеала. При этом верхний край молекулы идеально выравнивается при контакте с перовскитом. Это улучшает проводимость дырок и защищает их от рекомбинации с электронами, что позволяет избежать паразитного излучения. 
Источник изображения: NREL Новый материал для переходного слоя получил название HTL201 (hole transport layer). Дополнительно он предотвращает образование оксидных плёнок на поверхности перовскита и кремния. При тестировании в стандартных условиях освещённости тандемный солнечный элемент Longi площадью 1 см² показал эффективность 34,85 %, напряжение холостого хода — 2,001 В, плотность тока короткого замыкания — 20,64 мА/см², а коэффициент заполнения составил 83,79 %. В Longi считают это выдающимся результатом и надеются со временем реализовать данную технологию в коммерческих солнечных панелях. Солнечную плёнку научились печатать в рулонах как обои
07.03.2025 [03:03],
Геннадий Детинич
Британская компания Power Roll совместно с учёными Университета Шеффилда сообщила о прогрессе в рулонном производстве солнечной плёнки из перовскита. Улучшенный процесс обещает снижение стоимости тонкоплёночных солнечных панелей и более высокий КПД выработки электричества. Такие панели в виде плёнки можно будет наклеить куда угодно, превратив любую свободную поверхность в генератор энергии. 
Источник изображений: Power Roll Компания Power Roll работает над технологией рулонного производства солнечных плёнок из перовскита с 2012 года. Задача компании — создать техпроцесс максимально недорогого и быстрого выпуска больших объёмов солнечных панелей. Рулонный способ проката подходит для этого идеально. В Power Roll уверены, что в скором будущем они смогут производить объём тонкоплёночной продукции достаточный для выработки 1 ГВт солнечной энергии. Сотрудничество с учёными Университета Шеффилда помогло ещё немного приблизить эту мечту. Совместная работа привела к пересмотру конструкции ячеек. Все токопроводящие контакты были перенесены на обратную сторону плёнки, чтобы они не заслоняли свет перовскитным ячейкам. Это традиционный подход при производстве солнечных панелей — с контактами на обратной стороне. Используя этот опыт, Power Roll повысила КПД панелей на 12,8 %, а также избавилась от индия в составе токпроводящих контактов, что сделает производство дешевле. Интересен способ изготовления тонких панелей Power Roll. В процессе обработки на них происходит своего рода тиснение, которое делает в материале множество параллельных микроканавок. На одном квадратном метре находится 500 000 микроканальных структур, покрытых проводящими материалами и фотоактивными чернилами из перовскита. Слои защитной плёнки позволяют печатным рулонам оставаться стабильными и повышают их долговечность.  Можно предположить, что микроканальная структура позволяет лучше собирать непрямой свет, а также делает материал устойчивым к деформациям. Разработка выглядит интересной, но пока команда не готова говорить о переходе к массовому производству. Образцы всё ещё тестируются с применением рентгеновских сканеров, что даёт возможность отладить техпроцесс равномерного нанесения слоёв и избежать дефектов в случае массового производства. |
© 1997—2026 3DNews
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
