Найден фатальный недостаток солнечных панелей будущего: что с ними придется сделать

Исследование, опубликованное в журнале Materials Futures, проливает свет на механизмы деградации ячеек. В дальнейшем, если их исправят, это даст шанс для коммерциализации разработки, пишет Tech Xplore.

В чем проблема панелей будущего

Перовскитные солнечные элементы считаются прорывной технологией. Они способны преобразовывать свет в энергию гораздо эффективнее традиционных кремниевых аналогов. Но есть нюанс — низкая стабильность. Под воздействием света и повышенных температур их структура начинает разрушаться, что мешает массовому производству таких панелей.

Бельгийские исследователи провели серию стресс-тестов, имитирующих промышленные стандарты, и выяснили, что панели выходят из строя в следующих условиях:

• В темноте (протокол ISOS-D2): При термическом стрессе без освещения главной причиной отказа становятся слои, отвечающие за транспорт заряда. Проблема возникает на стыке перовскита и этих слоев.
• На свету (протокол ISOS-L2): При одновременном воздействии света и тепла деградация вызвана катастрофическим разрушением перовскитного слоя-поглотителя.

Это открытие демонстрирует, что стабильность перовскита может варьироваться в различных сценариях. Механизмы отказа принципиально разнятся в зависимости от условий.

Следующие шаги исследователей

Понимание этих процессов необходимо для создания коммерчески жизнеспособных и долговечных панелей данного типа. Прежде чем технология выйдет на рынок, предстоит:

• Изучить, как происходит деградация на наноуровне, чтобы создать более эффективные методы защиты.
• Провести полевые испытания на открытом воздухе, чтобы выяснить, как панели ведут себя в реальных условиях.
• Разработать четкие промышленные стандарты стабильности и адаптированные стресс-тесты для коммерциализации.

Решение этих проблем позволит запустить массовое производство сверхэффективных солнечных панелей нового поколения.

Раньше Фокус писал, что солнечные панели подешевеют на 80% и будут в 3 раза эффективнее. Компания First Graphene заявляет о значительном повышении эффективности перовскитных солнечных элементов.