Инновационное решение с использованием наночастиц алюминиевого оксида позволяет продлить срок службы перовскитовых солнечных элементов до 1 530 часов, что почти в десять раз превышает показатели традиционных аналогов и приближает коммерческое применение этой технологии.
Перовскитовые солнечные элементы, основанные на синтетических кристаллах кальций-титанатной структуры, выделяются легкостью, гибкостью и низкой стоимостью производства. Благодаря этим качествам они могут наноситься в виде печатного слоя на различные подвижные поверхности, от автомобилей до мобильных устройств, обеспечивая зарядку на ходу.
Основной проблемой данной технологии является быстрая деградация материала, обусловленная воздействием влаги, что приводит к химическим реакциям и утечке йода из перовскитового слоя. Это ограничивает долговечность ячеек при реальных условиях эксплуатации.
Внедрение наночастиц алюминиевого оксида в структуру перовскитовых солнечных элементов позволяет эффективно фиксировать выделяющийся йод, создавая однородную и электрически проводящую матрицу. Такой подход значительно повышает устойчивость ячеек к экстремальным температурам и высокой влажности.
Новые образцы демонстрируют работу в течение 1 530 часов против 160 часов у традиционных ячеек, что свидетельствует о почти десятикратном улучшении характеристик и приближает технологию перовскитовых элементов к широкомасштабному применению.
Результаты исследования были опубликованы 20 февраля в журнале EES Solar. Представители Advanced Technology Institute Университета Суррея отметили: «Решая типичные проблемы, присущие перовскитовой солнечной технологии, мы делаем критически важный шаг в разработке высокоэффективных солнечных элементов, способных выдерживать реальные условия эксплуатации, что приближает их коммерческое применение в глобальном масштабе.» Ведущая исследователь Hashini Perera добавила: «Еще десять лет назад идея о том, что перовскитовые солнечные ячейки смогут так долго работать в реальных условиях, казалась недостижимой... Мы прокладываем новый путь в области стабильности и производительности, приближая перовскитовую технологию к тому, чтобы стать основным решением в энергетике.»
В условиях стремительного развития солнечной энергетики, являющейся самым быстрорастущим и экономически эффективным источником возобновляемой энергии, устранение ограничений, связанных с использованием дорогостоящего кремния, становится особенно важным. Создание долговечных перовскитовых элементов может сыграть ключевую роль в снижении выбросов парниковых газов и повышении энергетической независимости.
Дальнейшие исследования направлены на оптимизацию технологии внедрения наночастиц, что открывает перспективы для разработки «солнечных покрытий». Такие покрытия способны превращать обычные предметы, включая чехлы для телефонов и электромобили, в мини-генераторы энергии, способствуя постепенному отказу от использования неустойчивых материалов и расширяя границы применения солнечной энергетики.
Изображение носит иллюстративный характер
Перовскитовые солнечные элементы, основанные на синтетических кристаллах кальций-титанатной структуры, выделяются легкостью, гибкостью и низкой стоимостью производства. Благодаря этим качествам они могут наноситься в виде печатного слоя на различные подвижные поверхности, от автомобилей до мобильных устройств, обеспечивая зарядку на ходу.
Основной проблемой данной технологии является быстрая деградация материала, обусловленная воздействием влаги, что приводит к химическим реакциям и утечке йода из перовскитового слоя. Это ограничивает долговечность ячеек при реальных условиях эксплуатации.
Внедрение наночастиц алюминиевого оксида в структуру перовскитовых солнечных элементов позволяет эффективно фиксировать выделяющийся йод, создавая однородную и электрически проводящую матрицу. Такой подход значительно повышает устойчивость ячеек к экстремальным температурам и высокой влажности.
Новые образцы демонстрируют работу в течение 1 530 часов против 160 часов у традиционных ячеек, что свидетельствует о почти десятикратном улучшении характеристик и приближает технологию перовскитовых элементов к широкомасштабному применению.
Результаты исследования были опубликованы 20 февраля в журнале EES Solar. Представители Advanced Technology Institute Университета Суррея отметили: «Решая типичные проблемы, присущие перовскитовой солнечной технологии, мы делаем критически важный шаг в разработке высокоэффективных солнечных элементов, способных выдерживать реальные условия эксплуатации, что приближает их коммерческое применение в глобальном масштабе.» Ведущая исследователь Hashini Perera добавила: «Еще десять лет назад идея о том, что перовскитовые солнечные ячейки смогут так долго работать в реальных условиях, казалась недостижимой... Мы прокладываем новый путь в области стабильности и производительности, приближая перовскитовую технологию к тому, чтобы стать основным решением в энергетике.»
В условиях стремительного развития солнечной энергетики, являющейся самым быстрорастущим и экономически эффективным источником возобновляемой энергии, устранение ограничений, связанных с использованием дорогостоящего кремния, становится особенно важным. Создание долговечных перовскитовых элементов может сыграть ключевую роль в снижении выбросов парниковых газов и повышении энергетической независимости.
Дальнейшие исследования направлены на оптимизацию технологии внедрения наночастиц, что открывает перспективы для разработки «солнечных покрытий». Такие покрытия способны превращать обычные предметы, включая чехлы для телефонов и электромобили, в мини-генераторы энергии, способствуя постепенному отказу от использования неустойчивых материалов и расширяя границы применения солнечной энергетики.
