В Стэнфорде изобрели робота для быстрого производства перовскитных модулей

Хотя перовскитные элементы — тонкие кристаллические пленки, изготовленные из дешевых, широко распространенных химических веществ, таких как йод, углерод и свинец — являются очень перспективной альтернативой кремниевым солнечным панелям, присущая им нестабильность препятствует их массовому производству.

Это объясняет важность нового производственного процесса, разработанного в Стэнфорде. В статье, опубликованной в журнал Joule 25 ноября, демонстрируется сверхбыстрый способ получения стабильных перовскитных ячеек и сборки из них солнечных модулей, которые могут питать энергией устройства, здания и даже электросети.

«Эта работа представляет новую веху в производстве перовскита, — сказал старший автор исследования Райнхольд Даускардт (Reinhold Dauskardt), профессор Стэнфордской Инженерной школы. — Она устраняет некоторые из самых серьёзных проблем, сдерживавших производство модулей в течение многих лет».

Команда Даускардта применила недавно изобретенную запатентованную ею технологию плазменной обработки с быстрым напылением. Роботизированное устройство с двумя соплами (одно распыляет жидкий раствор прекурсоров перовскита, а другое выпускает плазменный взрыв) способно производить 12 метров перовскитной пленки в минуту — примерно в четыре раза продуктивнее производства кремния. Созданные роботом перовскитные ячейки имели эффективность преобразования энергии 18%.

Разработчики подсчитали, что их перовскитные модули могут быть изготовлены примерно в 10 раз дешевле, чем кремниевые аналоги. Если им удастся сконструировать перовскитный модуль, который прослужит 30 лет, стоимость электроэнергии может быть снижена до 2 центов за киловатт-час по сравнению с 5 центами для кремниевых солнечных батарей.

Обычно солнечные элементы объединяют в герметизированные модули для увеличения выходной мощности и стойкости к суровым погодным условиям. Стэнфордская группа смогла создать перовскитные модули, которые сохранили эффективность 15,5% даже пролежав на полке в течение пяти месяцев.

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