Солнечные панели улучшили необычным способом и теперь их эффективность достигает 26%

Об этом пишет медиа interestingengineering.com.

Что известно о синтетической молекуле CPMAC

Ученые продемонстрировали, что включение синтетической молекулы в перовскитные солнечные элементы повышает их энергоэффективность и долговечность. Известная как CPMAC, молекула является ионной солью, синтезированной из бакминстерфуллерена, вещества, состоящего из атомов углерода C₆₀.

Однако слабые взаимодействия на границе перовскита C₆₀ приводят к механической деградации, которая ставит под угрозу долгосрочную стабильность солнечных элементов. Чтобы устранить это ограничение, исследователи разработали ионную соль, полученную из C₆₀, CPMAC, чтобы значительно повысить стабильность перовскитных солнечных панелей.

Исследователи утверждают, что включение CPMAC привело к улучшению электронных свойств солнечных элементов. Они подчеркнули, что элементы с CPMAC имели эффективность преобразования энергии — стандартный показатель, используемый для оценки энергоэффективности солнечных батарей — на 0,6% выше, чем солнечные элементы, созданные с использованием C₆₀.

Даже разница в 1% в энергоэффективности электростанции, которая вырабатывает 1 гигаватт электроэнергии, может дополнительно принести пользу 5000 домов.

Исследование подчеркивает, что C₆₀ обычно является слоем переноса электронов (ETL) в инвертированных перовскитных солнечных панелях, его молекулярная природа C₆₀ приводит к слабым интерфейсам, которые приводят к неидеальной электронной и механической деградации интерфейса.

Эффективность преобразования энергии 26%

Используя CPMAC, ученые получили эффективность преобразования энергии (PCE) ~26% с деградацией ~2% после 2100 часов работы 1 солнца при 65 °C. Для минимодулей (четыре субэлемента площадью 6 кв. см каждый) они достигли PCE ~23% с деградацией <9% после 2200 часов работы при 55 °C.

"Когда мы имеем дело с масштабом типичной электростанции, дополнительная электроэнергия, вырабатываемая даже с доли процента, весьма существенна", — подчеркнули ученые и отметили, что солнечные панели со CPMAC показали снижение эффективности преобразования энергии, которое составило одну треть от эффективности солнечных элементов C₆₀, когда оба типа подвергались воздействию высоких температур при разной влажности в течение более 2000 часов, что является эталоном для проверки стабильности солнечных элементов.