| 0 |
|
Увеличение эффективности поглощения энергии тонкими пленками-коллекторами на поверхности солнечных батарей имеет первостепенную важность для совершенствования этих устройств. Поэтому поиск более эффективных и дешевых материалов и технологий для создания этих пленок стал полем ожесточенной конкуренции среди ученых всего мира.
Команда сотрудников Калифорнийского Института Наносистем при Университете Лос-Анджелеса (UCLA), недавно опубликовала сразу две статьи, где сообщила о повышении эффективности преобразования энергии тонких пленок кестерита (CZTS) и перовскита.
Кестерит, это неорганический кристаллический материал, состоящий из недорогих и распространенных элементов — меди, цинка, олова и серы. Команда UCLA разработала способ управления составом и распределением нанокристаллов кестерита, что позволило добиться улучшения коэффициента преобразования энергии до 8,6%.
Как указывает один из авторов статьи в ACS Nano, Хуаньпин Чжоу (Huanping Zhou), одной из главных проблем прежде было большое количество дефектов в пленке из-за сложности обеспечения однородной консистенции чернил. Метод синтеза с надежным контролем пространственных элементов и распределения нанокристаллической суспензии позволил предложить эффективное решение и получить максимальный коэффициент преобразования. Кроме того, такое решение, в котором все слои — электроды, поглотитель и пр. — наносятся в жидком виде, существенно упрощает изготовление солнечных батарей, сводя его к покраске, например, стен и кровли дома, крыши и окон электромобилей.
Другой перспективный класс материалов для солнечной энергетики, перовскиты, объединяет органические и неорганические соединения на основе углерода и свинца. Перовскиты крайне дешевы в производстве и применяются в виде очень тонких пленок, примерно в одну тысячную толщины стандартных кремниевых солнечных элементов. Панели из них можно делать гибкими, вешать на стены домов или использовать в составе промышленных солнечных ферм.
В статье для журнала Science исследователи из UCLA описали созданный ими метод управления формированием перовскита, позволяющий поднять эффективность преобразования им солнечной энергии почти до 20%.
Контроль динамики роста перовскитных кристаллов осуществляется при невысоких температурах и в воздушной среде, благодаря чему крупномасштабное производство таких панелей не должно требовать больших затрат. Усовершенствованная технология также может быть использована в светодиодах, полевых транзисторах, сенсорах.
Дальнейшие исследования будут направлены на повышение долгосрочной стабильности перовскита в воздушной среде и использование более экологичных его разновидностей, не содержащих свинца.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
