Солнечные панели будут лучше и дешевле: ученые придумали, как устранить главные недостатки

Ученые смогли повысить эффективность и долговечность солнечных элементов на основе перовскита, уменьшив степень их деградации. Они опубликовали свое исследование в журнале Energy and Environmental Science, передает сайт SciTechDaily.

Международная группа инженеров под руководством Университета Суррея в сотрудничестве с Имперским колледжем Лондона изготовила солнечные элементы на основе свинцово-оловянного перовскита, достигающие эффективности преобразования энергии (PCE) более 23% — это количество солнечного света, который превращается в полезную электроэнергию. Это один из лучших показателей для такого материала. Важно также то, что новая технология увеличила срок службы на 66%.

Сейчас на крышах многих домов установлены кремниевые солнечные панели, но на рынке уже появляются так называемые тандемные панели, объединяющие кремний и перовскит. Сочетание этих материалов повышает эффективность, поскольку они поглощают разный спектр света.

Ожидается, что следующим большим шагом в развитии технологии станут панели, полностью изготовленные из улучшенного перовскита. Но пока перовскитные элементы, особенно свинцово-оловянные, имеют довольно слабые показатели преобразования энергии. Ученым же обнаружили скрытые механизмы, которые вызывают потерю эффективности и стабильности. Эти знания позволили определить стратегию для устранения недостатков.

Физики ввели йод-восстанавливающее вещество для ингибирования химических реакций, которые вызывают деградацию элементов с течением времени. Этот подход не только увеличил эффективность свинцово-оловянных солнечных элементов, но и продлил их срок службы, сделав их более практичными и экономически эффективными для долгосрочного использования.

"Достижение является важным шагом на пути к высокоэффективным, долговечным солнечным панелям, которые предоставят большему количеству людей доступ к доступной чистой энергии, одновременно снижая зависимость от ископаемого топлива и глобальных выбросов углерода", — заявил аспирант Хашини Перера, главный автор исследования.

Его соавтор, доктор Ималка Джаявардена, добавил, что улучшение перовскитных элементов приближает человечество к производству более дешевых и надежных солнечных панелей. Команда уже работает над усовершенствованием материалов, процессов и архитектуры устройств. Университет Суррея уже строит солнечную ферму мощностью 12,5 МВт, чтобы протестировать свои модули.

Ранее писали, что ученые сделали перовскитные солнечные панели с рекордной эффективностью 25,24%. Они использовали для обработки элементов молекулярный пассиватор на основе π-сопряженных терпиридиновых молекул Льюиса.