Покрытие было разработано исследователями из Центра возобновляемых источников энергии и устойчивых технологий (CREST), которые считают, что оно будет привлекательным для производителей солнечных панелей.Наносится по той же технологии, что и для нанесения антибликовых покрытий на очки.
Профессор Майкл Уоллс, один из трех членов CREST, придумавших многослойный дизайн AR, сказал: «Мы действительно хотим, чтобы производители применяли эти покрытия AR.«Они улучшают выходную мощность модуля примерно на четыре процента и будут дешевыми, если будут производиться в больших объемах.«Это отличное предложение с добавленной стоимостью для производителей листового стекла».Каждая стеклянная поверхность отражает около четырех процентов падающего света, что означает значительную потерю света в модуле.
Дизайн AR, разработанный профессором Уоллсом, доктором Петром Камински и Фабианой Лиско, уменьшает отражение более чем на 70% во всем диапазоне длин волн, приемлемом для фотоэлектрических панелей.
Эффективность покрытия продемонстрирована на Рисунке 1, где покровное стекло помещено над фотоэлементом из кристаллического кремния.Область, покрытая стеклом с просветляющим покрытием, хорошо видна, тогда как часть ячейки, покрытая стеклом без покрытия, закрывается отражениями.
Конструкция состоит всего из четырех чередующихся слоев оксида циркония и диоксида кремния, а весь пакет имеет толщину менее 300 нанометров.Эти материалы были выбраны из-за их большого количества и низкой стоимости.
Доктор Камински сказал: «Противоотражающее покрытие должно быть рентабельным, поэтому его конструкция является компромиссом. Мы хотим добиться наилучшего качества просветляющего покрытия, но с использованием недорогих материалов и как можно меньшего количества слоев.
Кроме того, весь стек должен быть очень тонким, чтобы сэкономить. время в производстве ".Покрытия наносятся с помощью магнетронного распыления на машине, разработанной британской компанией Power Vision Ltd для нанесения просветляющих покрытий на очковые линзы.Хотя работа специально направлена на повышение эффективности тонкопленочных солнечных элементов из теллурида кадмия, покрытия могут быть применены к другим тонкопленочным технологиям, таким как CIGS (селенид меди, индия, галлия) и аморфный кремний.
Они также могут применяться для покрытия стекла на модулях из кристаллического кремния и даже на устройствах третьего поколения, таких как органические или перовскитные устройства.Д-р Камински сказал: «Каждая фотоэлектрическая технология работает в разном диапазоне длин волн, и относительно просто учесть это в многослойной конструкции для каждого случая».Магнетронное распыление — это легко масштабируемая технология, уже используемая производителями стекла для других типов покрытий.Материалы устойчивы к царапинам и очень долговечны, и на них будет действовать полная 25-летняя гарантия, предлагаемая производителями фотоэлектрических модулей.
Работа финансировалась центром инженерных и физических наук (EPSRC) Supergen SuperSolar Hub.