Томатный пигмент может повысить эффективность солнечных батарей

Из-за короткого срока службы солнечные панели неконкурентоспособны на рынке. Тем не менее, ученые не прекращают искать новые способы повышения устойчивости, долговечности и эффективности батарей, пишет interestingengineering.com.

Китайские ученые использовали ликопин, который еще называют "томатным пигментом". Ликопин является природным антиоксидантом. Он затормаживает такой химический процесс, как окисление, в результате чего свободные радикалы стабилизируются. Приведем в пример то, как ликопин защищает помидоры. Свободные радикалы — это ионы, атомы или молекулы с нечетным числом электронов, что делает их нестабильными, в результате могут активировать реакции, которые влияют на изменения в цепочке ДНК, вызывая повреждение клеток в живых организмах. Так вот ликопин, присоединяясь к свободным радикалам, генерируемым ультрафиолетовым излучением Солнца, делает их более устойчивыми. Таким образом пигмент защищает помидоры и другие овощи и фрукты красного цвета от ультрафиолетовых лучей, уменьшая повреждение клеток их кожицы.

Томатный пигмент может стать ключом к повышению эффективности солнечных батарей, уверены исследователи. Они предположили, что ликопин может уменьшить деградацию перовскитных солнечных панелей, производимых УФ-лучами, повышая их долговечность. После практических тестов они обнаружили, что ликопин пассивирует границу между кристаллитами в поликристаллических материалах, улучшая тем самым кристалличность и прозрачность и снижая плотность электронных ловушек. В целом это усиливает электрический поток в поликристаллах солнечных батарей, повышая их эффективность.

Однако это не первый случай, когда ученым удается повысить эффективность перовскитных солнечных панелей. В апреле 2021 года команда из Городского университета Гонконга добавила ферроцены, металлорганическое соединение на основе железа, впервые полученное в 1951 году в Университете Дюкена, к перовскитным солнечным элементам и повысила их эффективность до 25%.

В сентябре того же года исследователи из Нидерландов создали устройство из перовскита и кремния, в котором использовалась смесь кремниевых солнечных элементов с перовскитными солнечными элементами для извлечения энергии из видимого света и инфракрасного спектра (через кремниевые солнечные элементы) плюс ультрафиолетовый спектр (через солнечные элементы из перовскита). Устройство достигло эффективности 30,1%.

Ранее мы сообщали о том, что найден способ сделать солнечную энергетику конкурентной по отношению к ископаемому топливу, которое используется для обеспечения работы электростанций.