"Вічні" сонячні панелі: працюють тисячі годин і не втрачають ефективності

Розробка не тільки продовжує термін експлуатації нових панелей, а й робить їх стійкими до екстремальних температур, що відкриває можливості для їхнього запуску в космос, пише Tech Xplore.

Для підвищення ефективності в перовскітні комірки традиційно додають рідкі компоненти, як-от 4-трет-бутилпіридин (tBP). Однак у подібних речовин є фатальний недолік: під час нагрівання вони випаровуються, що призводить до утворення мікротріщин і швидкої деградації всієї комірки.

Вирішення проблеми

Команда дослідників з Південної Кореї запропонувала замінити нестабільну рідку добавку на тверду під назвою 4CP. На відміну від попередника, вона не випаровується за високих температур, що забезпечує набагато більшу термічну стабільність. Крім того, добавка сприяє формуванню більш однорідних і якісних шарів усередині комірки, що покращує перенесення заряду і підвищує ефективність.

Результати перевершили очікування. Створені за новою технологією комірки показали вражаючу ефективність перетворення енергії — 26,2%. Але головне — їхня довговічність. Вони зберегли 80% початкової продуктивності після 3000 годин безперервної роботи. Для порівняння, комірки з рідкою добавкою втрачали більше половини своєї продуктивності вже через 120 годин у тих самих умовах.

Провели також екстремальні тести новинок, щоб додатково переконатися в їхній надійності. Комірки витримали 200 циклів "термошоку" (перепади від -80°C до +80°C), після чого утримували понад 90% ефективності.

Застосування на практиці

Відкриття усуває ключову перешкоду на шляху до масового впровадження перовскітних панелей — їхню недовговічність. Примітно, що ця технологія не вимагає перебудови вже налагоджених виробничих процесів — достатньо просто замінити одну добавку на іншу.

Таким чином, комерціалізація обійдеться простіше і дешевше. У майбутньому стабільні та потужні панелі інноваційного типу генеруватимуть енергію не тільки на Землі, а й у космосі, чинячи опір жорстким умовам вакууму.

Раніше Фокус писав, що сонячні панелі зі США викликають дивний ефект. У парку Єллоустоун (США) встановлено сонячні панелі, але не звичайні, а мобільні. Сонячна електростанція встановлена на причепі і щорічно перевозиться у віддалені місця парку.