"Вечные" солнечные панели: работают тысячи часов и не теряют эффективность

Разработка не только продлевает срок эксплуатации новых панелей, но и делает их устойчивыми к экстремальным температурам, что открывает возможности для их запуска в космос, пишет Tech Xplore.

Для повышения эффективности в перовскитные ячейки традиционно добавляют жидкие компоненты, такие как 4-трет-бутилпиридин (tBP). Однако у подобных веществ есть фатальный изъян: при нагреве они испаряются, что приводит к образованию микротрещин и быстрой деградации всей ячейки.

Решение проблемы

Команда исследователей из Южной Кореи предложила заменить нестабильную жидкую добавку на твердую под названием 4CP. В отличие от предшественника, она не испаряется при высоких температурах, что обеспечивает гораздо большую термическую стабильность. Кроме того, добавка способствует формированию более однородных и качественных слоев внутри ячейки, что улучшает перенос заряда и повышает эффективность.

Результаты превзошли ожидания. Созданные по новой технологии ячейки показали впечатляющую эффективность преобразования энергии — 26,2%. Но главное — их долговечность. Они сохранили 80% первоначальной производительности после 3000 часов непрерывной работы. Для сравнения, ячейки с жидкой добавкой теряли более половины своей производительности уже через 120 часов в тех же условиях.

Провели также экстремальные тесты новинок, чтобы дополнительно убедиться в их надежности. Ячейки выдержали 200 циклов "термошока" (перепады от -80°C до +80°C), после чего удерживали свыше 90% эффективности.

Применение на практике

Открытие устраняет ключевое препятствие на пути к массовому внедрению перовскитных панелей — их недолговечность. Примечательно, что эта технология не требует перестройки уже отлаженных производственных процессов — достаточно просто заменить одну добавку на другую.

Таким образом, коммерциализация обойдется проще и дешевле. В будущем стабильные и мощные панели инновационного типа будут генерировать энергию не только на Земле, но и в космосе, сопротивляясь жестким условиям вакуума.

Раньше Фокус писал, что солнечные панели из США вызывают странный эффект. В парке Йеллоустоун (США) установлены солнечные панели, но не обычные, а мобильные. Солнечная электростанция установлена ​​на прицепе и ежегодно перевозится в удаленные места парка.