Деловой, научно-технический журнал

Учёные из Института Гельмгольца в Эрлангене-Нюрнберге сообщили о создании перовскитного солнечного элемента с длительным сроком действия

Класс перовскитных материалов – главная надежда для создания солнечных батарей будущего. Самым большим препятствием для практического использования до сих пор был короткий срок службы, но вскоре это может измениться. В последнем выпуске известного журнала Nature Energy исследователи из Института Гельмгольца в Эрлангене-Нюрнберге представили вариант, который выделяется своей особой стабильностью. При испытаниях при повышенной температуре и освещении в течение 1450 часов работы элемент на основе перовскита сохранил 99 процентов своей первоначальной эффективности.

Несмотря на то, что этот класс материалов известен с начала 19 века, для фотовольтаики он был открыт сравнительно недавно.

Потребовалось всего 10 лет исследований, чтобы поднять эффективность перовскитных элементов до уровня обычных кремниевых солнечных элементов. По сравнению с кристаллами кремния перовскиты имеют несколько решающих преимуществ: они просты, недороги и не требуют большого количества в производстве. Слои перовскитных ячеек имеют толщину всего несколько сотен нанометров, что позволяет использовать их в различных гибридных комбинациях.

Главным недостатком перовскитных солнечных элементов является их низкая долговечность. Классические кремниевые модули довольно прочные. Даже после 20 лет практического использования они незначительно теряют свои характеристики. Напротив, солнечные элементы из перовскита обычно начинают терять свою эффективность уже через несколько дней или недель. Более ранние модели старели буквально на глазах: эффективность падала в течение нескольких секунд или минут после включения освещения в лаборатории.

Солнечный элемент, который авторы описали в Nature Energy, впечатляет своей необычайной стабильностью. Эти значения, безусловно, являются одними из лучших, которые когда-либо измерялись для планарного перовскитного солнечного элемента в ходе долгосрочных испытаний. Освещенный элемент должен был выдержать 1450 часов при температурах около 65 градусов Цельсия в лаборатории и оставался в основном стабильным в течение всего периода испытаний. По окончанию эксперимента, эффективность все еще составляла 99 процентов от первоначальной.

Учёные считают, что разработанный ими перовскитный солнечный элемент может проработать более 20 000 часов при нормальных условиях. Полученная в лабораторных условиях ячейка демонстрирует эффективность преобразования 20,9 процента, однако учёные уже в ближайшее время намерены продемонстрировать результат от 24 до 25 процентов.

Источник

Наши партнёры

    

 

        

     

      

   

 

  

 

User login