Создана технология для производства солнечных батарей нового поколения
Перовскитные элементы третьего поколения считаются одним из самых многообещающих направлений в энергетике. Их КПД уже сравним с показателями традиционных кремниевых панелей, а способность эффективно работать при низкой освещённости делает их идеальными для регионов с умеренным климатом. Однако широкому внедрению мешает высокая чувствительность материала к окружающей среде, приводящая к постепенной деградации. Дефекты на границах кристаллических зёрен вызывают утечку тока и замедляют общую работу элемента.
Учёные из НИТУ МИСИС, ИТМО и ИОНХ РАН нашли способ химической стабилизации, увеличивший надёжность элементов при термоциклировании вдвое. Применение ультратонкого слоистого перовскита на основе валериановой кислоты позволило компенсировать неустойчивые состояния йода, свинца и азота в условиях постоянной влажности. Этот слой работает как защитная прослойка, ограничивая на молекулярном уровне миграцию ионов и улучшая контакт между слоями материала. Итогом стало повышение производительности солнечного модуля.
В ходе испытаний модифицированные элементы сохранили более 90% первоначальной эффективности спустя 1000 часов работы. Для сравнения, эффективность контрольных образцов за тот же период упала до 70%.
Малая толщина поглощающего слоя открывает путь к созданию лёгких и гибких тонкоплёночных структур с помощью простых и экономичных методов нанесения. В будущем такие проводники можно будет интегрировать в фасады, крыши, оконные стёкла и балконные ограждения зданий. Для масштабирования таких решений потребуется высокоточное производство сопутствующей электроники.
Новая методика достаточно проста для внедрения в цикл печати батарей, что делает её крайне перспективной для массового производства панелей и модулей. Следует отметить, что одобные инновации создают спрос на специализированные услуги, такие как монтаж печатных плат для опытных образцов и последующее контрактное производство электроники для их коммерциализации.
По материалам misis.ru