Заменит панели из Китая: создан стабильный солнечный элемент без кремния (видео)
По словам ученых, им удалось устранить основной недостаток перовскитных солнечных панелей, которые считаются альтернативой кремниевым.
Исследовательская группа из Школы материаловедения и инженерии (США) нашла способ стабилизировать перовскитные солнечные элементы. Об этом пишет Tech Xplore.
Как отмечают в издании, большинство солнечных панелей сегодня изготавливается из кремния, однако его производство и обработка требуют больших затрат энергии, что делает строительство новых производственных мощностей для солнечных панелей дорогостоящим.
Кроме того, большинство солнечных элементов производится в Китае, где есть изобилие кремния. Взирая на это, у американских производителей возникла потребность в новом материале, который был бы доступным в США.
"Мы разрабатываем технологии, которые можно легко производить, не тратя кучу денег на дорогостоящее оборудование", — сказал Хуан-Пабло Корреа-Баэна, доцент Школы материаловедения и инженерии.
В качестве альтернативы кремнию исследовательская группа под руководством Корреа-Баэны предложила кристаллы перовскита. Перовскит также эффективен, как кремний, однако его срок службы на 95% меньше, чем у кремния. Материал особенно чувствителен к жарким летним температурам и может разложиться до того, как солнечная панель окупится.
Пытаясь решить эту проблему, американские ученые нашли способ стабилизировать перовскитные солнечные элементы, которые построены как батарея. Они имеют один положительный и один отрицательный электрод, а перовскитный элемент зажат между ними.
Перед тем как поместить положительный электрод в верхнюю часть элемента, исследователи подвергли перовскит воздействию титанового газа в легком вакууме. Этот процесс, известный как парофазная инфильтрация, внедряет титан в верхний слой солнечного элемента. Таким образом ученые сделали один из слоев более прочным и устойчивым к высоким температурам.
Важно"Внедряя титан, мы можем предотвратить процесс деградации, а затем испытать солнечную батарею на крыше или в любом другом месте", — отметил Корреа-Баэна.
Технология стабилизации, разработанная командой, устраняет основной недостаток перовскитных элементов, делая их более жизнеспособными для долгосрочного использования. В издании полагают, что этот прорыв может поспособствовать внедрению возобновляемой энергии в США.
Напомним, исследователи из Шеффилдского университета в партнерстве с британской компанией Power Roll разработали новую конструкцию солнечных панелей, которая исключила использование дорогих и дефицитных редкоземельных элементов.