Дослідники Школи інженерії Гонконгського університету науки і технологій (HKUST) виявили недолік, який робить сонячні панелі на основі перовскіту нестабільними. Вирішивши проблему, дослідники проклали шлях до широкомасштабного впровадження високоефективних сонячних панелей.
У середньому комерційно доступні сонячні панелі мають ефективність перетворення електроенергії (ЕПЕ) 15-20%. Іншими словами, з усього сонячного світла, що падає на сонячну панель, вона може перетворити в електрику не більше 20%. Це за ідеальних умов. В хмарну погоду чи взимку показники будуть меншими.
Тому ЕПЕ сонячних елементів потребує покращення, і тут може допомогти перовскіт. Завдяки використанню перовскітів сонячні панелі здатні досягати показника перетворення енергії до 33%. Крім того, сонячні панелі на основі перовскіту дешевші у виробництві та екологічні. Вони також можуть бути виготовлені в різних кольорах для полегшення міських установок.
Попри ці переваги, перовскіт має серйозну проблему. Різкі коливання температури або тривалий вплив вологи та кисню роблять матеріал нестійким, і сонячна батарея перестає працювати. Це є основною перешкодою для впровадження перовскіту у комерційних масштабах.
Дослідники на чолі з Чжоу Юаньюанем, доцентом HKUST, вивчили мікроструктуру перовскіту та виявили, що кристалічні зерна матеріалу мають увігнутості на своїх поверхнях. При використанні в сонячних елементах ці увігнутості впливають на структурну безперервність перовскітової плівки та спричиняють її руйнування за різних умов. Крім того, дослідники виявили, що увігнутість є обмежуючим фактором загальної ефективності перетворення енергії сонячних елементів на основі перовскіту. Таким чином, виправлення недоліку може не лише підвищити надійність панелей, а також може допомогти створити більш ефективні сонячні панелі.
У своєму дослідженні команда встановила, що обробка перовскітного матеріалу молекулою поверхнево-активної речовини, зокрема калієвою сіллю тридекафторгексан-1-сульфонової кислоти, сприяє дифузії іонів під час виготовлення плівок для сонячних панелей.
Сонячні комірки, виготовлені з використанням обробленого перовскітного матеріалу, продемонстрували кращу ефективність і стабільність під впливом вологого та теплого середовища, термоциклування та тестів відстеження максимальної точки потужності.
«Структура та геометрія окремих кристалічних зерен є джерелом продуктивності перовскітних напівпровідників і сонячних елементів», — заявив Чжоу.
Джерело: interestingengineering
Favbet Tech – це ІТ-компанія зі 100% украінською ДНК, що створює досконалі сервіси для iGaming і Betting з використанням передових технологіи та надає доступ до них. Favbet Tech розробляє інноваційне програмне забезпечення через складну багатокомпонентну платформу, яка здатна витримувати величезні навантаження та створювати унікальний досвід для гравців.
Повідомити про помилку
Текст, який буде надіслано нашим редакторам: