Прорив у створенні перовскітних сонячних батарей — наносяться на складні поверхні та працюють у 10 разів довше

Науковці вдосконалили перовскітні сонячні елементи, збільшивши термін їхньої служби у 10 разів, порівняно із попередніми аналогами.

Це досягнення наближає розробників до майбутньої революції у технологіях виробництва сонячної енергії. Перовскітні елементи вважаються найбільш серйозною альтернативою традиційній кремнієвій технології. Їхня гнучка структура дозволяє друкувати їх та розміщувати на автомобілях та телефонах, забезпечуючи підзарядку прямо у дорозі.

Наразі перовскіти мають низку серйозних недоліків. Серед іншого, вони швидко руйнуються після контакту із вологим повітрям та починають виділяти йод.

Однак групі дослідників вдалось вирішити цю проблему. Вони додали у перовскіти наночастинки, створивши елемент, здатний працювати до 1 530 годин. Це майже у 10 разів довше за попередні аналогічні конструкції сонячних батарей.

Сонячна енергетика залишається однією з найбільш перспективних, екологічно чистих форм виробництва енергії, що дозволяє у перспективі скорочувати викиди парникових газів до атмосфери. Однак розвиток технології стримує використання кремнію, який є дорогим у виробництві.

У той же час синтетичні версії природних кристалів оксиду кальцію та титану  можна виготовити за значно меншу ціну. Та якщо сонячні елементи з чистого кремнію здатні працювати протягом багатьох десятиліть, перовскітні сонячні елементи зазвичай працюють усього близько 100 годин.

У рамках нового дослідження розробники шукали спосіб уловлювати йод, який витікає з перовскітніх елементів під час контакту з повітрям. Вони вбудували крихітні наночастинки оксиду алюмінію в перовскітні елементи у процесі їхнього виготовлення. 

Ці елементи тестували в умовах екстремальної спеки і вологості. Розробникам вдалось встановити, що модифіковані елементи зберігали продуктивність протягом більш ніж двох місяців, порівняно із попередніми розробками, термін служби яких складав до 160 годин. 

Матеріал опублікований у журналі EES Solar

Джерело: LiveScience