Прорив у дешевих сонячних панелях: вчені виростили ідеальний кристал перовскіту

Перовскіти вважаються перспективною альтернативою кремнію в сонячних елементах. Вони дешевші, мають чудову здатність поглинати та випромінювати світло, а також потенційно можуть перетворювати в енергію більше частину сонячного спектру. Про це йдеться на сайті Кембриджського університету.

Попри всі переваги, перовскіти мають проблеми зі стабільністю та довговічністю, що досі обмежувало їх використання на практиці. Щоб розв’язати цю проблему, вчені знайшли новий спосіб вирощування надтонких шарів перовскітних плівок, завдяки чому їхні атоми ідеально вирівнюються.

Команда використовувала метод на основі пари для вирощування тривимірних та двовимірних перовскітів шар за шаром, контролюючи товщину плівок аж до часток атома. Цей прорив може дозволити створювати потужніші, довговічніші та ефективніші перовскітні панелі, які можна виробляти у великих масштабах.

"Ми сподівалися, що зможемо виростити ідеальний кристал перовскіту, змінюючи хімічний склад шар за шаром, і саме це ми й зробили. Це як будувати напівпровідник з нуля, один атомний шар за іншим, але з матеріалів, які набагато легше та дешевше обробляти", — сказав співавтор дослідження доктор Ян Лу.

Важливо Кольоровий сталевий лист зробить сонячні панелі ефективнішими: як це працює (фото)

Окрім того, дослідники виявили, що можуть налаштувати різницю енергії між шарами більш ніж на половину електрон-вольта. За їхніми словами, такий рівень точності може прокласти шлях для масштабованих, високопродуктивних пристроїв, які використовують світло новими способами, від лазерів та детекторів до квантових технологій наступного покоління.

"Зміна складу та характеристик перовскітів за бажанням і дослідження цих змін — це справжнє досягнення, що відображає кількість часу та інвестицій, які ми вклали тут, у Кембриджі. Але що ще важливіше, це показує, як ми можемо створювати робочі напівпровідники з перовскітів, що одного разу може революціонізувати те, як ми виробляємо дешеву електроніку та сонячні елементи", — наголосив один з керівників дослідження професор Сем Стренкс

Нагадаємо, гнучкаперовскіт-кремнієва тандемна сонячна батарея від китайської компанії Longi досягла рекордної ефективності перетворення енергії 33,35%.

Фокус також повідомляв, що вчені розробили новий тип сонячних елементів, здатних ефективно перетворювати тьмяне світло кімнатних ламп на електрику.