Вчені досягли нових висот у збільшенні ефективності перовскітних сонячних панелей.

Інженери виявили, що викликає деградацію панелей, і речовину, яка її зупиняє.

Дослідникам вдалося покращити продуктивність та тривалість сонячних елементів, виготовлених на основі перовскіту, шляхом зниження рівня їх деградації. Результати їхньої роботи були оприлюднені в журналі Energy and Environmental Science, згідно з інформацією сайту SciTechDaily.

Міжнародна команда інженерів, очолювана Університетом Суррея в партнерстві з Імперським коледжем Лондона, розробила сонячні елементи на основі свинцево-олов'яного перовскіту, які демонструють ефективність перетворення енергії (PCE) понад 23%. Це означає, що більше 23% сонячного випромінювання перетворюється на корисну електричну енергію, що є одним з найвищих показників для цього типу матеріалу. Крім того, нова технологія дозволила продовжити термін служби елементів на 66%.

Наразі на даху численних будівель можна побачити кремнієві сонячні панелі, але на ринку з'явилися нові тандемні панелі, які поєднують кремній та перовскіт. Ця комбінація матеріалів дозволяє підвищити ефективність, оскільки вони здатні поглинати світло в різних спектрах.

Очікується, що наступним значущим проривом у розвитку технологій стануть сонячні панелі, повністю виготовлені з вдосконаленого перовскіту. Проте наразі елементи на основі перовскіту, зокрема свинцево-олов'яні, демонструють досить низькі показники ефективності перетворення енергії. Дослідники виявили приховані механізми, які призводять до зниження ефективності та стабільності цих матеріалів. Отримані знання дозволили розробити нові стратегії для усунення цих недоліків.

Фахівці в галузі фізики застосували йод-відновлювальну сполуку для гальмування хімічних процесів, що призводять до зношування елементів з часом. Цей метод не лише підвищив продуктивність свинцево-олов'яних сонячних панелей, але й значно продовжив їхній термін служби, що робить їх більш вигідними та практичними для тривалого використання.

"Це досягнення є ключовим етапом у розробці ефективних та довговічних сонячних панелей, що дозволить більшій кількості людей отримати доступ до екологічної енергії за прийнятною ціною, одночасно зменшуючи залежність від викопних палив і глобальні викиди вуглецю", -- зазначив аспірант Хашині Перера, головний автор дослідження.

Співавтор дослідження, доктор Імалка Джаявардена, зазначив, що вдосконалення перовскітних елементів робить виробництво бюджетніших і більш ефективних сонячних панелей реальністю. Команда вже активно займається поліпшенням матеріалів, технологій та структури пристроїв. Університет Суррея розпочав будівництво сонячної ферми потужністю 12,5 МВт для випробування своїх модулів.

Раніше повідомлялося, що дослідники створили перовскітні сонячні панелі, які досягли вражаючої ефективності в 25,24%. У процесі виготовлення вони застосували молекулярний пасиватор, заснований на π-сполучених терпіридинових молекулах Льюїса, для обробки елементів.