Исследователи установили, что падение эффективности солнечных батарей связано со структурными дефектами кремния, которые прежде не замечали, а деградацию можно обратить вспять. Чтобы обнаружить этот недостаток, ученые в совокупности работали около 40 лет.
В новом исследовании описывается дефект кремния, используемого для производства солнечных батарей, который ранее оставался незамеченным. Это может быть причиной 2% падения эффективности солнечных батарей, которое можно наблюдать в первые часы эксплуатации устройств.
Ученые отметили, что этот дефект, умноженный на растущее число панелей, установленных на солнечных фермах по всему миру, в результате дает десятки тысяч гигаватт, которые приходится компенсировать невозобновляемыми источниками энергии.
Врезка
На протяжении последних 40 лет, ученые провели больше 270 исследований, чтобы определить причину деградации фотоэлементов, которая препятствует дальнейшему развитию технологии. Однако только недавно команда из Манчестерского университета обнаружила ее с помощью емкостной спектроскопии глубоких уровней.
Исследователи установили, что в процессе преобразования света в электрический заряд часть потока электронов попадает в «структурную ловушку» и поглощается. Это ухудшает общую производительность оборудования примерно на 2% и приводит к деградации материала.
Они также доказали, что этот дефект присутствует до тех пор, пока фотоэлемент достаточно не прогреется и обычно наблюдается в первые часы работы устройства. Ученые добавили, что нагревание солнечных панелей в темное время обращает процесс деградации вспять.