Прорив у сонячній енергетиці: як панелі нового покоління досягнуть ефективності 40%

Сонячні осередки третього покоління, що об'єднують у собі переваги двох різних матеріалів, розвиваються стрімкими темпами. Команда дослідників Гонконзького політехнічного університету провела розробила стратегію, яка допоможе подолати перешкоди, що залишилися на шляху до їх масового впровадження, пише Tech Xplore.

Тандемні сонячні комірки — це комплексна конструкція, де різні компоненти працюють у парі, щоб ефективніше перетворювати сонячне світло на енергію.

• Верхній шар (перовскіт): бере на себе високоенергетичну, синю і зелену частину сонячного спектра.
• Нижній шар (кремній): поглинає слабшу, червону та інфрачервону частину спектра, яка проходить крізь верхній шар.

Така комбінація дає змогу захоплювати набагато ширший діапазон сонячного світла порівняно з традиційними кремнієвими панелями, що й забезпечує підвищений ККД.

Які проблеми потрібно вирішити для досягнення 40%

Незважаючи на вражаючі лабораторні результати, для отримання 40% ефективності на практиці потрібно виправити кілька вад. По-перше, нестабільність перовскіту — цей матеріал дуже чутливий до вологи, кисню, ультрафіолету і перепадів температур, що призводить до його швидкої деградації. Є складнощі з масштабуванням. Технології, які відмінно працюють на маленьких лабораторних зразках, складно перенести на великі промислові панелі, зберігши однорідність і низький рівень дефектів.

Крім того, поки що не вистачає даних про реальний термін служби таких панелей у польових умовах. Вчені наполягають на необхідності суворих тестів за міжнародними стандартами. Нарешті, екологічне питання теж має місце. У більшості перовскітних осередків використовується свинець, що створює ризики. Необхідно створити більш безпечні альтернативи та ефективні методи переробки.

Проте 40% ефективності означає, що для вироблення тієї самої кількості енергії знадобиться менша площа. На думку дослідників, прискорення комерціалізації цієї технології не тільки допоможе в боротьбі зі зміною клімату, а й забезпечить стабільним і дешевим джерелом "зеленої" енергії такі енергоємні галузі, як центри обробки даних для штучного інтелекту. Саме такі прориви, за їхніми словами, допоможуть досягти реальної низьковуглецевої трансформації світової енергетики.

Раніше Фокус повідомляв, що сонячні панелі скасовують у США через немислиму ситуацію на виробництві. Південнокорейська компанія Qcells змушена скоротити зарплати і робочий час для третини своїх співробітників на заводі в США. Причина — американська митниця затримує імпортні компоненти, підозрюючи, що вони виготовлені із застосуванням примусової праці в Китаї.