Группа учёных из исследовательской лаборатории Университета Квинсленда создала новое поколение высокоэффективных, в сравнении с существующими, и стабильно работающих солнечных фотоэлементов. В стенах Австралийского института биоинженерии и нанотехнологий UQ (AIBN) инженеры смогли существенно улучшить состав и устройство перовскитных фотопанелей, сделав их по эффективности такими же, как кремниевые аналоги, однако стоимость нового поколения фотоэлектрических батарей гораздо ниже. При этом технически каждая улучшенная версия также легче в производстве, чем кремниевые собратья.
Один из участников исследовательской работы по улучшению панелей профессор Джо Шаптер считает, что их открытие может полностью удовлетворить растущие потребности человечества в чистой, а главное, дешёвой энергии. По его словам, кремниевые фотопанели до сих пор остаются лидерами по количеству продаж, и при этом относятся к первому поколению разработок солнечной энергетики. Их производительность почти не отличается от тех же перовскитных элементов. Однако фотопанели на основе перовскитов дёшевы и эффективны, но имеют очень большой недостаток — нестабильный цикл работы и малая продолжительность жизни, усугубляющаяся токсичностью вследствие использования металлов свинца при производстве таких батарей.
Сотрудники австралийского университета детально изучили все имеющиеся на сегодняшний день данные по этим солнечным элементам и пришли к выводу, что улучшение перовскитных солнечных батарей — вполне перспективное направление, в связи с чем учёными было принято решение по использованию метода легирования для улучшения свойств перовскитных фотоэлектрических батарей. После проведения ряда тестов с улучшенным материалом исследователи предоставили ряд интересных наблюдений — у легированных фотопанелей на основе перовскитов увеличилась стабильность, возросла способность к преобразованию солнечного света в электроэнергию, а также вырос срок работы.
Улучшенные фотоэлементы показывают неплохой параметр производительности — он держится на уровне 21 %. В то же время эффективность кремниевых батарей не превышает 22 %. Если дальнейшие испытания подтвердят то, что подобная эффективность — не пустой звук, то в секторе солнечной генерации можно будет провести экономически выгодную реструктуризацию имеющихся активов, заменяя по мере необходимости кремниевые панели на обновлённые перовскитные, увеличивая тем самым рентабельность солнечных электростанций.
#солнце #учёные #исследования #новые технологии #электроэнергия