В конце 2022 года сотрудники Уральского федерального университета представили свою стратегическую разработку. Они вывели принципиально новый материал для производства компонентов солнечных батарей. Данное открытие вряд ли позволит сразу заменить традиционную энергетику солнечной, но вероятность применения солнечных батарей из нового материала в ряде секторов высока. Рассмотрим преимущества этого открытия.
Недорого и эффективно
Уральским разработчикам удалось доказать, что и без солидных финансовых вложений можно создать что-то новое на уровне технологического прорыва. Найдена эффективная альтернатива обычным компонентам из кремния, применяемого при стандартном изготовлении солнечных батарей. Новинка была названа «перовскитными солнечными элементами» (ПСЭ). В результате долгих исследователей разработчики выбрали самую эффективную молекулярную комбинацию.
Процесс изготовления новых компонентов существенно проще и экономичнее, чем традиционных аналогов. Они в 180 меньше по толщине, что благотворно сказывается на стоимости – она значительно уменьшается. Одно из основных достоинств перовскитных элементов по сравнению с кремниевыми – возможность осуществления простой модификации.
Разработанные молекулы свободны от основных недостатков фуллеренов, при этом их синтезировать легче даже при массовом производстве. Оптические, электрохимические, электронные характеристики разработанных материалов при необходимости легко изменяются. Помимо этого, они – диполи, что существенно расширяет функционал ПСЭ. Об этом поделился со СМИ доцент кафедры технологии органического синтеза университета Геннадий Русинов.
С кем будет конкурировать Россия в изготовлении новейших дешёвых компонентов
Международный аналитический отчёт «Рынок солнечных батарей» включает данные о том, что суммарный объём использования в мире солнечны батарей в 2021 году составил около 145 миллионов долларов, а к 2027 году прогнозируется его увеличение до 387 миллионов долларов.
В настоящее время самые крупные на планете изготовители световольтовых кремниевых компонентов для солнечных батарей расположены в КНР. Это, в частности, корпорации Longi и Jinko Solar Holding Company Ltd – основные игроки на рынке.
Однако добыча и очистка кремния – это весьма опасное производство. Оно связано с большим количеством выбросов ядовитых соединений в окружающую среду, что отрицательно влияет на экологию.
Как следствие, такие материалы в перспективе могут стать надёжной основой политики импортозамещения. Но с одним условием – что данные разработки будут полностью реализованы, и найдётся соответствующая государственная поддержка. Во всяком случае, специалисты уверены, что при соблюдении такого условия Россия способна потеснить китайцев с этого рынка и хорошо заработать в наше непростое время.