Прослужит в 10 раз дольше: создана передовая солнечная панель с наночастицами
По словам исследователей, новые солнечные элементы сохраняют высокую производительность в условиях экстремальной жары и влажности.
Исследователи из Университета Суррея (Великобритания) выявили, что наночастицы оксида алюминия (Al₂O₃) значительно увеличивают срок службы и стабильность солнечных панелей на основе перовскита. Об этом говорится на официальном сайте Университета Суррея.
Перовскитные солнечные элементы считаются экономически выгодной и легкой альтернативной традиционной кремниевой технологии. Однако их применение ограничено из-за недостатка в структуре, вызванного в первую очередь утечкой йода. Со временем эта утечка йода приводит к деградации материала, снижению производительности и долговечности.
Ранее исследователи из США смогли стабилизировать перовскитные солнечные элементы путем внедрения титана. В свою очередь ученые из Университета Суррея открыли способ улавливания йода путем внедрения в ячейку крошечных частиц Al₂O₃. Исследователи полагают, что эта технология позволит создавать более долговечные и доступные солнечные панели следующего поколения.
"Десять лет назад идея перовскитных солнечных элементов, которые могли бы работать так долго в реальных условиях, казалась недостижимой", — отметила аспирант-исследователь Хашини Перера.
В ходе исследования ученые протестировали модифицированные солнечные элементы в условиях экстремальной жары и влажности. Результаты показали, что солнечные элементы с наночастицами Al₂O₃ сохраняли высокую производительность в течение более двух месяцев (1530 часов). Это в десять раз дольше, чем продемонстрировали образцы без оксида алюминия.
Дальнейший анализ показал, что наночастицы Al₂O₃ способствовали формированию более однородной структуры перовскита, уменьшению дефектов и улучшению электропроводности. Они также образовывали защитный двумерный слой перовскита, который действовал как дополнительный барьер против деградации под воздействием влаги.
"Решив эти общие проблемы, с которыми мы сталкиваемся при использовании перовскитных солнечных технологий, наше исследование открывает двери для более дешевой, эффективной и доступной солнечной энергии", — подчеркнул доктор Ималка Джаявардена.
Напомним, тайваньский художник и дизайнер Ши Вэй-Чиэ самостоятельно конструирует солнечные элементы, создавая из них полупрозрачные декоративные солнечные панели.