Серийное производство перовскитных солнечных батарей

Стремительная динамика установки солнечных электростанций в частном домостроении прежде всего связана с снижением цен на солнечные батареи. Свидетельство тому анализ цен на фотомодули за последние 3 года, они упали с $ 0,69 / Вт до $ 0,3 / Вт, при средней цене $ 0,44 / Вт. Однако, специалисты прогнозируют, что цены даже при поточном способе производства солнечных панелей в ближайшее время остановятся и на смену им придут новые технологии.

Одно из самых перспективных направлений считается массовое производство перовскитных фотоэлементов, которое предложили ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории Министерства энергетики США и Национального университета Тайваня.

Они разработали дешевую и подходящую для использования в крупномасштабном производстве технологию изготовления фотоэлементов на основе кристалла перовскита. Как ожидается, новая методика позволит наладить серийный выпуск многообещающих перовскитных солнечных батарей, работы по созданию которых ведутся уже более 10 лет.

«Наше исследование прокладывает путь к недорогому, массовому выпуску больших солнечных модулей в ближайшем будущем, — отметила Ваньи Не, научный сотрудник Центра интегрированных нанотехнологий Лос-Аламосской национальной лаборатории. — Мы продемонстрировали новый метод с помощью двух мини-модулей, которые обладают рекордным уровнем эффективности и очень большим сроком службы. Поскольку процесс изготовления является простым и дешевым, мы считаем, что его можно легко адаптировать для масштабируемого производства в промышленных условиях».

Читайте также: Будущеее солнечной энергетики за материалами из перовскитов

Новая технология подразумевает одностадийное нанесение полупроводникового покрытия с использованием сульфолана. Этот жидкий растворитель используется для приготовления раствора прекурсора перовскита.

Путем простого погружения подложки в такой раствор исследователем удалось создать высококачественную тонкую однородную пленку кристаллического перовскита. С помощью этой методики были получены два миниатюрных фотомодуля: площадью 16 см2 и чуть менее 37 см2.

Меньший фотомодуль показал эффективность преобразования солнечного света 17,58%, а КПД второго образца составил 16,06%. Это одни из наиболее высоких показателей для фотоэлементов такого типа. Хотя недавно исследователи из Массачусетского технологического института заявили о получении перовскитного элемента с КПД 25,2% путем добавления к полупроводниковому слою олова.

Использование сульфолана позволяет увеличить время, в течение которого перовскитный раствор может быть нанесен на подложку в 10 раз: с 9 до 90 секунд. Длительное время формирования пленки значительно упрощает создание фотоэлектрических элементов, особенно большого размера. Поэтому к новому методу изготовления можно легко адаптировать существующие технологии промышленного производства и, следовательно, наладить серийное производство перовскитных солнечных батарей.

Поиск методов повышения эффективности солнечных панелей не прекращается с момента их создания. Новым направлением для создания более дешевых и эффективных солнечных элементов считается перовскит, который отлично абсорбирует свет и является перспективной альтернативой традиционному кремнию.

По материалам источника:

Спасибо за прочтение. smileyЕсли вам понравилось, пожалуйста, поделитесь с друзьями и в комментариях черкните пару строк своего мнения