Солнечные панели на основе первоскитов

По праву 2017 год считают годом наибольших инвестиций в солнечную энергетику. Экономики различных стран, включая и Украину, чтобы обеспечить свою энергонезависимость пытаются найти альтернативные источники энергии взамен ископаемому топливу. И не случайно, большинство информации посвящено разработке и изготовлению оборудования по преобразованию солнечной энергии.

В середине лета прошлого года в новостях, на сайте журнала «Винахідник і раціоналізатор я знакомил читателя с новым перспективным материалом для изготовления солнечных панелей на основе первоскитов.

Технологии с перовскитом и рынок

По заключению финансовых аналитиков и специалистов в сфере новых технологий  в секторе солнечной энергетики, в ближайшем будущем солнечные панели будут напыляться на поверхности как спрей, а фотоэлектрическую пленку будут печатать прямо на окнах домов и автомобильных крышах. Такой прорыв станет возможным благодаря перовскитам.

Всемирный экономический форум признал солнечные элементы из перовскитов одной из 10 наиболее значимых технологий 2016 года. Ежегодно ученые со всего мира публикуют до 1500 научных работ по этой теме, хотя первая публикация появилась всего 8 лет назад. Ожидается, что именно этот минерал сможет совершить прорыв в индустрии солнечных панелей, которая, по данным IHS Markit (аналитическая компания в экономическом секторе, Лондон), оценивается в $42 млрд.

Перовскиты обладают кристаллической структурой, которая позволяет им эффективно впитывать свет. Кроме того, их можно смешивать с жидкостью и наносить на различные поверхности — от стекла до пластика — в виде спрея.

Изначально научное сообщество отнеслось к солнечным панелям на основе перовскитов с недоверием. Кремниевые солнечные батареи уже доказали свою хоть и умеренную, но эффективность, а уникальные свойства перовскитов еще не были доказаны. Однако уже в 2012 году КПД элементов на основе перовскитов составил 10% — на тот момент, это был рекордный показатель.

Ученые продолжают экспериментировать с технологией. В сентябре 2016 года инженеры из Федеральной политехнической школы Лозанны достигли показателя 21,6%, добавив в состав панелей рубидий. Ученые из Оксфордского и Стэнфордского университетов создали панели из двух слоев перовскитов с КПД 20,3%.

Однако по-настоящему изменить рынок солнечных панелей обещает Oxford Photovoltaics, которая разрабатывает тонкие фотоэлектрические пленки на основе перовскита. Модули можно будет печатать на любых поверхностях. Только за декабрь 2016 года компания привлекла дополнительное финансирование в размере $10 млн. Готовый продукт Oxford Photovoltaics (Oxford PV, отделение Оксфордского университета) обещает представить уже в конце этого года, а на рынке он появится к концу 2018.

За прошедшие два года физики со всего мира совершили несколько прорывов в области перовскитов. По КПД модули на основе перовскита уже вплотную приблизились к кремниевым, а ученые нашли несколько способов повышения стабильности инновационных фотоэлементов.

Пример внедрения технологии с перовскитами

Первым вывести на рынок солнечные панели на основе перовскитов планирует польский стартап Saule Technologies, совместно с шведской Skanska Group (между стартапом и девелоперской компанией  подписано дистрибьюторское соглашение). Компании начнут устанавливать модули в Польше уже в этом году. Мощность инновационных фотоэлементов составит 100 ватт на квадратный метр.

По условиям договора, в 2018 году Skanska установит тестовые перовскитные фотоэлементы на крышах нескольких офисных зданий в Польше. Это первый в мире случай применения перовскитов для получения солнечной энергии в коммерческих целях. Соглашение также предусматривает установку фотоэлементов на зданиях в США и Европе.

Как сообщает издание Electrek, мощность модулей составит 100 ватт на квадратный метр, что дает КПД 10%. Специалисты, организовавшие стартап  Saule, работали над технологией 4 года. В производственном процессе использовалась струйная печать. Такой метод позволяет создавать модули любых форм, цветов и размеров. Как поясняет технический директор Saule,  Ольга Малинкевич, напечатанные полупрозрачные перовскитные панели можно устанавливать на любую поверхность — не только на крышу. С их помощью любую поверхность можно будет превратить в систему для сбора солнечной энергии.

Польский стартап приступит к подготовке производственной линии осенью этого года. Фабрику перовскитных солнечных элементов построят во Вроцлаве (Польша). Saule уже отбирает поставщиков комплектующих.

На развитие у компании есть как минимум €20 млн — эту сумму стартап собрал благодаря нескольким грантам. Saule, в частности, спонсирует неназванный инвестор из Японии и Польский национальный научно-технический центр. Источник.

Спасибо за прочтение! laughЕсли вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару слов своего мнения.