Замінить панелі з Китаю: створено стабільний сонячний елемент без кремнію (відео)
За словами вчених, їм вдалося усунути основний недолік перовскітних сонячних панелей, які вважаються альтернативою кремнієвим.
Дослідницька група зі Школи матеріалознавства та інженерії (США) знайшла спосіб стабілізувати перовскітні сонячні елементи. Про це пише Tech Xplore.
Як зазначають у виданні, більшість сонячних панелей сьогодні виготовляють із кремнію, проте його виробництво та обробка вимагають великих витрат енергії, що робить будівництво нових виробничих потужностей для сонячних панелей дорогим.
Крім того, більшість сонячних елементів виробляють у Китаї, де є достаток кремнію. Зважаючи на це, в американських виробників виникла потреба в новому матеріалі, який був би доступним у США.
"Ми розробляємо технології, які можна легко виробляти, не витрачаючи купу грошей на дороге обладнання", — сказав Хуан-Пабло Корреа-Баена, доцент Школи матеріалознавства та інженерії.
Як альтернативу кремнію дослідницька група під керівництвом Корреа-Баени запропонувала кристали перовскіту. Перовскіт також ефективний, як кремній, проте його термін служби на 95% менший, ніж у кремнію. Матеріал особливо чутливий до спекотних літніх температур і може розкластися до того, як сонячна панель окупиться.
Намагаючись вирішити цю проблему, американські вчені знайшли спосіб стабілізувати перовскітні сонячні елементи, які побудовані як батарея. Вони мають один позитивний і один негативний електрод, а перовскітний елемент затиснутий між ними.
Перед тим як помістити позитивний електрод у верхню частину елемента, дослідники піддали перовскіт впливу титанового газу в легкому вакуумі. Цей процес, відомий як парофазна інфільтрація, впроваджує титан у верхній шар сонячного елемента. Таким чином вчені зробили один із шарів міцнішим і стійкішим до високих температур.
Важливо"Впроваджуючи титан, ми можемо запобігти процесу деградації, а потім випробувати сонячну батарею на даху або в будь-якому іншому місці", — зазначив Корреа-Баена.
Технологія стабілізації, розроблена командою, усуває основний недолік перовскітних елементів, роблячи їх більш життєздатними для довгострокового використання. У виданні вважають, що цей прорив може посприяти впровадженню відновлюваної енергії в США.
Нагадаємо, дослідники з Шеффілдського університету в партнерстві з британською компанією Power Roll розробили нову конструкцію сонячних панелей, яка виключила використання дорогих і дефіцитних рідкоземельних елементів.