Институт солнечно-энергетических систем Фраунгофера ISE разработал технологические процессы, с помощью которых можно производить солнечные батареи с однородной и ярко окрашенной поверхностью, которые можно почти незаметно интегрировать в фасады или крыши зданий.
Принцип был заимствован из крыла бабочки Морфо. «Идея разработки заключалась не в том, чтобы окрасить покровные стекла солнечных батарей в цветные пигменты, а в том, чтобы имитировать физический эффект крыла бабочки», — говорит Томас Кройер, глава Группы технологий и систем покрытий. Если бы стекло было покрыто пигментами, оно потеряло бы большую часть своей эффективности, так как свет больше не мог бы беспрепятственно проникать в фотоэлементы.
Бабочки, живущие в тропических дождевых лесах Центральной и Южной Америки, создают цветовое впечатление не за счет цветных пигментов, а за счет оптического эффекта. «Крылья бабочки имеют микрометрическую тонкую структуру поверхности, которая специально отражает узкий диапазон длин волн, т.е. цвет». Специалистам ISE Фраунгофера удалось с помощью вакуумного процесса нанести аналогичную структуру поверхности на обратную сторону стекла, покрывающего солнечные батареи. В зависимости от структуры, таким образом можно производить стекла синего, зеленого или красного цвета. «В этот слой проникают 93% света и только около семи процентов отражаются и запускают цветовой эффект», — объясняет Томас Кройер. Исследователи из Фрайбурга назвали свою технологию «Morpho Color» в честь блестящей синей бабочки Morpho.
Исследователи из института Фраунгофера также нашли новый подход к установке фотоэлементов на солнечных батареях. Чтобы фотоэлементы, спаянные вместе, не мерцали сквозь цветное стекло, как шахматная доска, они разработали метод, напоминающий принцип кровельной черепицы. Кровельная черепица укладывается внахлест, чтобы могла стекать вода. Ученые из Фрайбурга производят фотоэлементы полосами, которые они склеивают друг с другом, образуя более крупный модуль. Таким образом, создается «однородное целое без помех и видимых контактных проводов».
Цветной и черепичные солнечные батареи будут представлены с 13 по 15 января 2021 года на выставке BAU, которая в этом году пройдет в цифровом формате.
Источник: https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2021/januar-2021/solartechnik-schoen-wie-ein-schmetterlingsfluegel.html