Найден способ масштабирования эффективных солнечных модулей на базе перовскита

Рекордно высокую эффективность преобразования энергии получили исследователи из Наньянского технологического университета Сингапура (NTU Singapore) для перовскитного солнечного модуля, изготовленного ими с применением стандартной промышленной технологии нанесения покрытий.

В статье, опубликованной авторитетным научным журналом Joule, они рассказали, что так называемая методика «термического соиспарения» (thermal co-evaporation) позволила им получить модули солнечных элементов площадью 21 см², преобразующие в электричество 18,1% солнечной энергии. Это самая лучшая эффективность, зарегистрированная на сегодняшний день для составных солнечных элементов из перовскита площадью более 10 см².

Термическое испарение для нанесения покрытий широко применяется сегодня, например в производстве телевизионных экранов OLED.

До сих пор наиболее эффективные солнечные элементы на основе перовскита были реализованы в лабораторных условиях, с использованием метода центрифугирования и имели размеры, значительно меньше 1 см². Однако применение этого метода на больших поверхностях приводит к снижению эффективности преобразования энергии из-за неравномерности и дефектов получаемого покрытия.

«Мы впервые продемонстрировали превосходную масштабируемость совместно испаряемых перовскитных солнечных элементов, — сказал первый автор и научный сотрудник Института энергетических исследований NTU, доктор Ли Цзя (Li Jia). — Этот шаг ускорит перенос данной технологии из лаборатории в промышленность».

Демонстрируя возможности метода термического испарения, авторы изготовили с его помощью цветные полупрозрачные версии перовскитных элементов и модулей. Для всей гаммы различных оттенков были получили сопоставимые с рекордной величины эффективности преобразования. Такие пропускающие свет устройства могут найти применение для оформления фасадов высотных домов, обеспечив дополнительную экономию энергии без ущерба для внешнего вида небоскребов.

Команда NTU сейчас рассматривает возможность создания тандемного солнечного элемента из солнечных батарей на основе перовскита и кремния. Такая конфигурация, полученная с применением экономичных и масштабируемых процессов, может существенно увеличить производство солнечной электроэнергии на единицу площади при сохранении низкой себестоимости.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365