Компания mPower Technology придумала кремниевую солнечную технологию DragonSCALEs (встроенная солнечная батарея активного слоя полупроводника). Сжимая солнечные элементы и соединяя их в блоки шириной всего несколько миллиметров, mPower может собирать «гибкие» солнечные панели, которые действуют как традиционные высокоэффективные солнечные батареи, но могут быть установлены гораздо быстрее.
Идея применения микро-солнечной энергии родилась в Национальной лаборатории Сандиа, где ученый Мурат Окандан работал над микроэлектроникой.
— Я участвовал в самых разных проектах, некоторые из которых касались биомедицинских имплантатов и чрезвычайно точных датчиков… Мы могли бы использовать невероятные возможности, которые есть в микроэлектронике и микросистемах, и объединить их с тем, что есть в наземных фотогальванических элементах. Общая цель состояла в том, чтобы сделать солнечную батарею намного лучше, не только в смысле более высокой эффективности, но и с точки зрения скорости развертывания, эксплуатации и надежности, — сказал он.
DragonSCALEs соединяет блоки кремниевых элементов последовательно и параллельно посредством обратных контактов.
— Мы можем быстро достичь высокого напряжения и не нуждаемся в таком количестве металла, так что это экономия веса и экономия средств. Объединенная сетка этих ячеек также обеспечивает устойчивость с точки зрения электрических характеристик. Если вы отсоедините часть этого единственного блока, только та часть, которая отключена, не будет производить энергию. Все остальное будет работать, — отметил Окандан.
Кремний сам по себе является жестким, что часто становится проблемой для традиционных кристаллических кремниевых солнечных элементов большого размера — гибкость отсутствует. Они должны иметь структурную поддержку, часто благодаря стеклу. Силиконовые элементы mPower размером с пиксель по-прежнему жесткие, но их меньший размер позволяет всему модулю быть более гибким благодаря сетчатым межсоединениям.
Такая технология может применяться на трех основных рынках: космос, традиционные фотоэлектрические системы и интернет вещей (IOT). Для космических применений нужны недорогие, надежные солнечные панели, которые можно «свернуть» или «сложить», чтобы занимать меньше места на ракете. Традиционные фотоэлектрические рынки также ищут мощные, легкие и легко развертываемые системы. И рынку IOT нужно питать датчики, носимые, биомедицинские устройства. mPower будет обслуживать все три рынка с помощью крошечных кремниевых элементов.
В настоящее время mPower производит образцы, которые проходят экстремальные испытания для применения в космической среде. Если панели смогут выдержать нагрузки космического пространства, наземные приложения будут работать отлично.