У Китаї розробили сонячні елементи нового покоління

МИ З УКРАЇНИ!

Нещодавно на своєму інформаційному майданчику розповідав про першу у світі перовскітну сонячну черепицю. І ось на цю тему нова, дуже цікава, на мій погляд, інформація про сонячні елементи нового покоління, над якою працювала команда науковців, яку очолили Ге Цзиї та Лю Чанг із Китайської академії наук. Вони розробили стратегію хімічної твердості для контролю росту кристалів, що дозволило подолали критичну межу ефективності у 30% для перовскітних тандемних сонячних елементів.

Винахідникам вдалося досягти рекордної ефективності перетворення енергії — 30,3% для жорстких конструкцій та 28,2% для гнучких. Їхня розробка має прискорити створення легких сонячних технологій, які значно простіші та дешевші у виробництві, ніж звичні кремнієві аналоги.

Читайте також: Новий матеріал збільшив ефективність перовскітних фотоелементів

Тандемні фотоелементи з перовскіту краще поглинають світло за звичайні батареї. Проте раніше їхньому масовому випуску заважав нерівномірний процес кристалізації під час виробництва. Різні шари матеріалу формувалися з неоднаковою швидкістю, що призводило до дефектів і швидкого зношування панелей.

Синхронізована кристалізація призводить до утворення ефективних жорстких та гнучких перовскітних тандемів.
Зображення: NIMTE

Щоб вирішити цю проблему, вчені додали до складу спеціальні хімічні сполуки, які синхронізували ріст кристалів і зробили плівку однорідною по всій площі.

Дослідження, результати якого опублікували в журналі Nature Nanotechnology, продемонструвало збільшення ефективності окремих шарів: елементи з широкою забороненою зоною покращили показники з 18,5 до 20,1%, а з вузькою — з 21,6 до 23,3%. Жорсткий тандемний пристрій також показав напругу холостого ходу 2,16 В.

Окрім високої потужності, нові пристрої вражають своєю довговічністю, що завжди було найбільшою проблемою перовскітних технологій. Оптимізовані жорсткі панелі зберегли 92% своєї початкової ефективності після 1000 годин роботи на максимальній потужності.

Гнучкі ж версії втримали 95,2% продуктивності навіть після 10 000 циклів згинання. Такі показники сонячних елементів нового покоління, відкривають нові можливості для використання сонячної енергії у переносній електроніці та інших сферах, де потрібні легкі та еластичні джерела живлення.

«Висновки забезпечують шлях до одночасного підвищення ефективності та довговічності як у жорстких, так і в гнучких пристроях, тим самим просуваючи розвиток легких, масштабованих фотоелектричних технологій», — вказали науковці.

Джерело: ІЕ