Учені розробили "ідеальні" сонячні панелі з ККД 24%: як вони працюють

Новий процес пасивації значно зменшує дефекти і підвищує ефективність перетворення енергії та стабільність перовскітних сонячних комірок.

Новий процес пасивації, розроблений дослідниками з Інституту науки і технологій Кванджу (GIST, Південна Корея) для плівок перовскіту, забезпечує ефективність перетворення енергії 24,13% у сонячних панелях. Про це пише interestingengineering.com.

Новий процес пасивації значно зменшує дефекти і підвищує ефективність перетворення енергії та стабільність перовскітних сонячних комірок.

Дослідники ввели гексагональний політип перовскіту (6H), щоб зменшити дефекти перовскітних елементів, що призвело до підвищення ефективності перетворення енергії та експлуатаційної стабільності сонячних батарей, як порівняти з наявними аналогами.

Типовий підхід досі полягав у введенні зовнішнього хімічного реагенту для вирішення проблеми дефектів. Однак введення зовнішніх реагентів може безпосередньо вплинути на кристалічну якість перовскіту під час росту кристала, тому вчені не покладаються на такі стабілізатори. Натомість вони використовують хімічно ідентичний політип перовскіту, політип 6H, що містить компонент, який ефективно пригнічує утворення дефектів у перовскіті.

Дослідники виявили, що 6H поліпшив структурну цілісність і динаміку фотоелементів. Це призвело до надтривалого часу життя батарей понад 18 мікросекунд, ККД 24,13% та ефективності перетворення енергії у 21,44%.

Вчені також зрозуміли, як інженерні дефекти в перовскіті можуть прискорити розробку вдосконалених сонячних панелей для комерційного використання, наприклад, на дахах будинків, у переносній електроніці та портативних зарядних пристроях.

Перовскітні сонячні елементи пропонують перетворювальне рішення для досягнення вуглецевої нейтральності та вирішення проблеми глобального потепління. Їх ефективність, універсальність і знижений вплив на навколишнє середовище роблять їх важливим компонентом у переході до сталого майбутнього.