Знайдено фатальний недолік сонячних панелей майбутнього: що з ними доведеться зробити

Дослідження, опубліковане в журналі Materials Futures, проливає світло на механізми деградації комірок. Надалі, якщо їх виправлять, це дасть шанс для комерціалізації розробки, пише Tech Xplore.

У чому проблема панелей майбутнього

Перовскітні сонячні елементи вважаються проривною технологією. Вони здатні перетворювати світло на енергію набагато ефективніше за традиційні кремнієві аналоги. Але є нюанс — низька стабільність. Під впливом світла і підвищених температур їхня структура починає руйнуватися, що заважає масовому виробництву таких панелей.

Бельгійські дослідники провели серію стрес-тестів, що імітують промислові стандарти, і з'ясували, що панелі виходять з ладу за таких умов:

• У темряві (протокол ISOS-D2): За термічного стресу без освітлення головною причиною відмови стають шари, що відповідають за транспорт заряду. Проблема виникає на стику перовскіту і цих шарів.
• На світлі (протокол ISOS-L2): При одночасному впливі світла і тепла деградація викликана катастрофічним руйнуванням перовскітного шару-поглинача.

Це відкриття демонструє, що стабільність перовскіту може варіюватися в різних сценаріях. Механізми відмови принципово різняться залежно від умов.

Наступні кроки дослідників

Розуміння цих процесів необхідне для створення комерційно життєздатних і довговічних панелей цього типу. Перш ніж технологія вийде на ринок, належить:

• Вивчити, як відбувається деградація на нанорівні, щоб створити більш ефективні методи захисту.
• Провести польові випробування на відкритому повітрі, щоб з'ясувати, як панелі поводяться в реальних умовах.
• Розробити чіткі промислові стандарти стабільності та адаптовані стрес-тести для комерціалізації.

Вирішення цих проблем дасть змогу запустити масове виробництво надефективних сонячних панелей нового покоління.

Раніше Фокус писав, що сонячні панелі подешевшають на 80% і будуть у 3 рази ефективнішими. Компанія First Graphene заявляє про значне підвищення ефективності перовскітних сонячних елементів.