Открыт метод массового производства перовскитных солнечных элементов

Американские ученые усовершенствовали формулу перовскитных чернил для создания пленочных солнечных элементов. Открытие позволяет перенести производство перовскитных панелей из лабораторий на заводы.

Высокоэффективные перовскитные солнечные панели существуют в лабораториях, но вывести их производство на промышленный уровень инженерам до сих пор не удавалось. Чтобы вырастить кристаллическую структуру перовскита на субстрате, используется метод нанесения покрытия с помощью центрифугирования. Эта процедура требует больших ресурсов и проводится только в лабораторных условиях.

Однако ученым из Национальной лаборатории по изучению возобновляемой энергии (NERL) при Министерстве энергетики США удалось преодолеть основное препятствие на пути массового производства новых солнечных элементов. При создании перовскитной пленки химическое покрытие накладывают на субстрат и нагревают до тех пор, пока материал полностью не кристаллизуется. Для получения кристаллов высокого качества инженеры добавляют антирастворитель, который извлекает химикаты-прекурсоры. Однако на эту процедуру остается всего несколько секунд. При промышленном производстве такого «окна» недостаточно.

Dennis Schroeder / NREL

Ученые из NERL продлили этот период до 8 минут. Для этого они использовали прекурсор хлористого метиламмониевого йодистого свинца и специальный растворитель. Новая формула позволила удлинить интервал обработки до 8 минут и, в то же время, добиться ускоренного роста кристаллов.

Как сообщает ScienceDaily, метод доказал свою эффективность как при нанесении с помощью центрифугирования, так и с помощью шаберного мелования. Последний метод лучше подходит для промышленного производства, поскольку по сути повторяет отработанный процесс производства высококачественной бумаги.

В результате ученым удалось создать перовскитный солнечный модуль площадью 12,6 кв. см. Около 11,1 кв. см активно преобразуют солнечный свет в электричество с достаточно приличным КПД 13,3%. Для сравнения: КПД современных кремниевых солнечных панелей при их практическом использовании составляет 12-25%. Исследование было опубликовано в журнале Nature Energy.

В России будут переделывать подержанные иномарки в электромобили

Всемирный экономический форум признал солнечные элементы из перовскитов одной из 10 наиболее значимых технологий 2016 года. Ежегодно ученые со всего мира публикуют до 1500 научных работ по этой теме и пытаются сделать производство модулей на основе перовскитов дешевым и более доступным. Недавно исследователям с факультета машиностроения Гонконгского политехнического университета удалось повысить КПД перовскитных солнечных элементов на 66% и при этом снизить стоимость на 40%. Эксперименты пока не выходят за пределы лабораторий, но ожидается, что перовскитные солнечные панели появятся на рынке уже через полтора года.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
«Уэбб» раскрыл тайну центра Млечного Пути: почему там формируется слишком мало звезд
Космос
Рак распространяется как сеть: российские ученые наблюдали в 3D особенности развития опухолей
Наука
Солнечная буря сдавила магнитное поле Юпитера «как гигантский мяч для сквоша»
Космос
Анализ крови определяет стадию болезни Альцгеймера с точностью 92%: это поможет подобрать терапию
Наука
ИИ впервые прошел тест Тьюринга: GPT-4.5 обманул людей в 73% случаев
Новости
В Сколково нашли способ увеличить емкость суперконденсаторов для электромобилей
Наука
ИИ ускорил поиск дефектов трубопроводов в 30 раз
Новости
Под пирамидами Гизы нашли «скрытый город», но с учеными согласны не все
Наука
В Земле нашли «червоточину»: что происходит с литосферой
Наука
Появились новые фото угрожающего Земле астероида
Космос
Российский ИТ-рынок замедляется: почему это происходит и что дальше
Новости
«Яндекс» запустил конкурента Google и ChatGPT: чем отличается и как работает
Новости
Трагедию с Xiaomi на автопилоте начали расследовать в Китае
Новости
Посмотрите, как выглядит самый быстрый пассажирский самолет в мире
Новости
Странная форма материи меняет планеты: как она повлияет на Землю
Космос
Новые фотодиоды в 10 раз чувствительнее аналогов: они пригодятся в медицине
Наука
В России создадут региональный совет по дронам: зачем он нужен
Новости
Государство компенсирует бизнесу 20% затрат на роботов: как работает система
Новости
Разработан маршрутизатор для фотонов: он объединит квантовые компьютеры в единую сеть
Наука
ИИ обнаружил два новых гена, которые влияют на риск ишемического инсульта
Наука