Реально долговечные перовскитные солнечные батареи впервые созданы учеными NREL - «Новости Электроники»
✔ Новости Электроники |
Исследователи из Национальной лаборатории возобновляемой энергии США (NREL) разработали перовскитный фотоэлемент, который способен сохранять 94% от своей первоначальной производительности после 1000 часов непрерывной работы в нормальных атмосферных условиях.
Созданию коммерчески выгодных продуктов и широкому распространению солнечных панелей на основе перовскита препятствует нестабильность этого материала. Перовскитные фотоэлектрические компоненты часто проявляют чувствительность к влаге и, как правило, очень быстро деградируют в рабочих условиях.
Ученым из NREL удалось продвинуться еще на один шаг к решению этой проблемы за счет создания «высокоэффективной неинкапсулированной перовскитной ячейки». Разработчики сообщают, что им удалось получить 94% сохранности производительности устройства после 1000 часов непрерывных испытаний в лаборатории. Тесты, подробно описанные в статье журнала Nature Energy, проводились в условиях атмосферного воздуха с влажностью 10-20%.
В своей работе исследователи сконцентрировались не на самом перовските, а на других слоях ячейки, которые чувствительны к влаге и другим внешним факторам, и попытались найти альтернативные материалы, лишенные этих недостатков. В итоге были заменены два элемента.
Читайте также: Симбиоз солнечной энергетики и сельского хозяйства или Агрофотоэлектрика по-немецки
Во-первых, органическая молекула из верхнего слоя, называемая spiro-OMeTAD (легированная ионами лития), была заменена новым материалом EH44, имеющим водоотталкивающие свойства и не содержащим лития.
Во-вторых, в нижнем уровне, отвечающим за транспортировку электронов, ученые заменили диоксид титана оксидом олова. Именно благодаря этому, а также применению ряда других более долговечных материалов, ученым удалось значительно продлить стабильность эффективности фотоэлементов.
«Мы пытаемся устранить самые слабые звенья перовскитной солнечной батареи, - отметил автор работы Джозеф Лютер. - В этом исследовании показано, как сделать устройства более стабильными. Это наглядно демонстрирует нам, что каждый из слоев в ячейке может играть важную роль в деградации, а не только активный перовскитный слой».
Американские ученые признают, что потребуется еще очень много дополнительных испытаний, которые подтвердят, что такие фотоэлементы могут эффективно работать 20 или более лет, но подчеркивают, что их результаты – это уже свидетельство того, что перовскитные солнечные элементы более стабильны, чем считалось ранее.
Узнайте больше о том, как развиваются технологии перовскитных солнечных батарей из этой статьи.
Читайте также: Новая «термальная батарея» впитывает солнечную энергию, как губка
Источник: nrel.gov
И будьте в курсе первыми!
