Солнечные панели с дополнительной обработкой: открытие, улучшающее эффективность и надежность
Исследователи Школы инженерии Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) обнаружили недостаток, который делает солнечные панели на основе перовскита нестабильными. Решив проблему, исследователи проложили путь к широкомасштабному внедрению высокоэффективных солнечных панелей.
В среднем коммерчески доступные солнечные панели имеют эффективность преобразования электроэнергии (ЭПЭ) 15-20%. Другими словами, из всего солнечного света, падающего на солнечную панель, она может преобразовать в электричество не более 20%. Это при идеальных условиях. В облачную погоду или зимой показатели будут меньше.
Поэтому ЭПЭ солнечных элементов требует улучшения, и здесь может помочь перовскит. Благодаря использованию перовскитов солнечные панели способны достигать показателя преобразования энергии до 33%. Кроме того, солнечные панели на основе перовскита дешевле в производстве и экологичны. Они также могут быть изготовлены в различных цветах для облегчения городских установок.
Несмотря на эти преимущества, перовскит имеет серьезную проблему. Резкие колебания температуры или длительное воздействие влаги и кислорода делают материал неустойчивым, и солнечная батарея перестает работать. Это является основным препятствием для внедрения перовскита в коммерческих масштабах.
Исследователи во главе с Чжоу Юаньюанем, доцентом HKUST, изучили микроструктуру перовскита и обнаружили, что кристаллические зерна материала имеют вогнутости на своих поверхностях. При использовании в солнечных элементах эти вогнутости влияют на структурную непрерывность перовскитовой пленки и вызывают ее разрушение при различных условиях. Кроме того, исследователи обнаружили, что вогнутость является ограничивающим фактором общей эффективности преобразования энергии солнечных элементов на основе перовскита. Таким образом, исправление недостатка может не только повысить надежность панелей, а также может помочь создать более эффективные солнечные панели.
В своем исследовании команда установила, что обработка перовскитного материала молекулой поверхностно-активного вещества, в частности калиевой солью тридекафторгексан-1-сульфоновой кислоты, способствует диффузии ионов при изготовлении пленок для солнечных панелей.
Солнечные ячейки, изготовленные с использованием обработанного перовскитного материала, продемонстрировали лучшую эффективность и стабильность под воздействием влажной и теплой среды, термоциклирования и тестов отслеживания максимальной точки мощности.
«Структура и геометрия отдельных кристаллических зерен являются источником производительности перовскитных полупроводников и солнечных элементов», — заявил Чжоу.
Источник: interestingengineering
Favbet Tech – это IT-компания со 100% украинской ДНК, которая создает совершенные сервисы для iGaming и Betting с использованием передовых технологий и предоставляет доступ к ним. Favbet Tech разрабатывает инновационное программное обеспечение через сложную многокомпонентную платформу, способную выдерживать огромные нагрузки и создавать уникальный опыт для игроков.
