Ученые СО РАН нашли способ удешевить производство солнечных панелей с помощью водяного пара

Ученые лаборатории разреженных газов Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН совершили прорыв в технологии очистки кремния для солнечных панелей. Их новый метод с использованием электронно-пучковой плазмы паров воды позволяет удалять металлические примеси из кремния с рекордной эффективностью. Это открытие может значительно удешевить производство солнечных элементов.

Эксперименты показали, что обработка кремния водяным паром в плазменном состоянии при температуре 1430°C удаляет примеси эффективнее, чем традиционные методы с кислородом. Уровень металлических примесей упал ниже порога обнаружения аналитических приборов, что в 10 раз лучше предыдущих результатов. Особенно важно, что метод эффективно удаляет бор — самый проблемный элемент для солнечной энергетики.

Технология особенно актуальна на фоне бума солнечной энергетики: в 2024 году мировые мощности фотоэлектрических станций выросли на 30 %, достигнув 452 ГВт. При этом 98 % солнечных панелей производятся на основе кремния. Новый метод не только экологичнее существующих технологий, но и требует меньше энергии.

Исследование проводилось на уникальной установке «Вакуумный газодинамический комплекс» в Новосибирске. Ученые отмечают, что технология готова к масштабированию для промышленного применения. Это может снизить стоимость солнечных панелей и ускорить переход на возобновляемую энергетику во всем мире.

Исследование авторов Виктора Олеговича Константинова и Виктора Геннадьевича Щукина опубликовано в журнале «Успехи прикладной физики».

Исследования выполнены в рамках государственного задания ИТ СО РАН № 122022800487-2. 

Пресс-центр ИТ СО РАН по материалам газеты ПОИСК