Відкрито метод масового виробництва перовскитних сонячних елементів

Американські вчені вдосконалили формулу перовскитних чорнил для створення плівкових сонячних елементів. Відкриття дозволяє перенести виробництво перовскитних панелей з лабораторій на заводи.

Високоефективні перовскитні сонячні панелі існують в лабораторіях, але вивести їх виробництво на промисловий рівень інженерам до сих пір не вдавалося. Щоб виростити кристалічну структуру перовскиту на субстраті, використовується метод нанесення покриття за допомогою центрифугування. Ця процедура вимагає великих ресурсів і проводиться тільки в лабораторних умовах.

Однак вченим з Національної лабораторії з вивчення відновлюваної енергії (NERL) при Міністерстві енергетики США вдалося подолати основну перешкоду на шляху масового виробництва нових сонячних елементів. При створенні перовскитної плівки хімічне покриття накладають на субстрат і нагрівають до тих пір, поки матеріал повністю не кристалізується. Для отримання кристалів високої якості інженери додають антирозчинник, який витягує хімікати-прекурсори. Однак на цю процедуру залишається всього кілька секунд. При промисловому виробництві такого «вікна» недостатньо.

Вчені з NERL продовжили цей період до 8 хвилин. Для цього вони використовували прекурсор хлористого метіламонієвого йодистого свинцю і спеціальний розчинник. Нова формула дозволила подовжити інтервал обробки до 8 хвилин і, в той же час, домогтися прискореного росту кристалів.

Як повідомляє ScienceDaily, метод довів свою ефективність як при нанесенні за допомогою центрифугування, так і за допомогою шаберного крейдування. Останній метод краще підходить для промислового виробництва, оскільки по суті повторює відпрацьований процес виробництва високоякісної бумаги.

В результаті вченим вдалося створити перовскитний сонячний модуль площею 12,6 кв. см. Близько 11,1 кв. см активно перетворюють сонячне світло в електрику з досить пристойним ККД 13,3%. Для порівняння: ККД сучасних кремнієвих сонячних панелей при їх практичному використанні становить 12-25%. Дослідження було опубліковане в журналі Nature Energy.

Всесвітній економічний форум визнав сонячні елементи з перовскитів однією з 10 найбільш значущих технологій 2016 року. Щорічно вчені з усього світу публікують до 1500 наукових робіт по цій темі і намагаються зробити виробництво модулів на основі перовскитів дешевим і більш доступним. Нещодавно дослідникам з факультету машинобудування Гонконгського політехнічного університету вдалося підвищити ККД перовскитних сонячних елементів на 66% і при цьому знизити вартість на 40%. Експерименти поки не виходять за межі лабораторій, але очікується, що перовскитні сонячні панелі з’являться на ринку вже через півтора року.




Категорії: Сонячна енергія,Технології

Отправить ответ

Залиште перший коментар!

avatar
wpDiscuz