Ефективність сонячних панелей подвоїли і зробили їх дешевшими: що це за матеріал

Вчені домоглися потужного прогресу в розробці сонячних елементів, об'єднавши перовскіт з графеном. Технологія забезпечує ефективність перетворення енергії в 30,6%, що перевищує поточний галузевий стандарт у 26% для традиційних кремнієвих панелей.

Крім зростання продуктивності, заявлено кардинальне зниження вартості виробництва і розширення сфери застосування сонячної енергетики, пише Geeky Gadgets.

Ключову роль тут зіграв так званий функціоналізований графен. Цей матеріал покращує провідність і рухливість електронів, мінімізуючи втрати енергії. У результаті панелі здатні виробляти більше електрики навіть у складних умовах, таких як хмарність або часткове затінення.

Не менш важливе досягнення торкнулося економічного боку питання. Графен замінює дорогі метали, як-от золото і срібло, які зазвичай застосовуються в сонячних елементах. Це дає змогу знизити витрати на сировину для виробництва до 80%. Крім того, технологія сумісна з методом рулонного друку, що дасть можливість виготовляти гнучкі панелі в промислових масштабах.

Графеновий перовскіт зробив революцію в галузі сонячної енергетики

Довговічність і універсальність

Перовскітні матеріали відомі своєю чутливістю до навколишнього середовища, але інженери розв'язали цю проблему за допомогою хімічної модифікації та захисного наноплівкового покриття. Так комірки стали стійкими до впливу тепла, вологи та ультрафіолету, що гарантує довгий термін служби панелей.

Нові елементи демонструють високу ефективність не тільки на вулиці, а й у приміщеннях. Вони здатні генерувати енергію навіть від слабкого штучного освітлення (наприклад, LED-ламп). Виходить практичне рішення для живлення пристроїв інтернету речей (IoT), розумних датчиків і переносної електроніки.

Ще один плюс — екологічність. Перовскітні сонячні елементи на 98% підлягають вторинній переробці, що знижує кількість відходів порівняно з кремнієвими аналогами. Саме виробництво таких панелей потребує менше енергії, що зменшує вуглецевий слід продукції.

У перспективі дослідники планують створення багатоперехідних осередків, які зможуть вловлювати ще ширший спектр світла і досягти ефективності понад 35%.

Раніше повідомлялося, що сонячні панелі будуть краще працювати завдяки простому трюку. Дослідники з Національного університету Сінгапуру (NUS) розробили метод підвищення довговічності перовскітно-кремнієвих тандемних сонячних елементів.