Эксперты предрекают солнечной энергетике безоблачное будущее. Однако чтобы технология стала по-настоящему эффективной, необходимо снизить стоимость гелиопанелей, увеличив их эффективность. Ученым из Японии и Китая впервые удалось получить перовскитные панели дешевле кремниевых.
Хотя кремний, из которого сделано большинство современных солнечных батарей, очень доступен, его трудно обрабатывать. В результате конечный продукт получается дорогим. Чтобы снизить затраты на производство, необходимо использовать другой материал — например, перовскиты.
Как сообщается, эти соединения впервые использовали в фотоэлементах в 2009 году.
Всего за 10 лет ученым удалось повысить эффективность перовкситных панелей с 3,8% до 23,3%. Чтобы достичь такого же результата с кремниевыми солнечными панелями, понадобилось 30 лет разработок.
Команда ученых из Японии и Китая смогла создать перовскитные солнечные панели, которые по эффективности сравнимы с кремниевыми аналогами, но намного дешевле в производстве. Для этого исследователи нанесли тонкие пленки перовскита на прозрачную проводящую подложку, обработанную водородом.
Одним из преимуществ новой методики стала долговечность полученных фотоэлементов.
Через 800 часов работы они почти не демонстрировали признаков деградации. Эффект наблюдался, даже если толщина перовскитной пленки достигала 1 микрона.
Площадь прототипа такой солнечной панели составила всего 0,1 кв. мм, однако благодаря полученному гранту исследователи смогли создать фотоэлемент с активной площадью 12 кв. см. Этого недостаточно для коммерциализации, к тому же при масштабировании КПД снизился с 20% до 15%. Тем не менее, ученые уверены, что им удастся доработать технологию и вывести ее на рынок.
Исследователи из США и Саудовской Аравии предложили другой способ повысить эффективность солнечной энергетики. Они совместили в одном устройстве фотоэлемент и аккумулятор. Гибридная установка способна работать как солнечная батарея, а в пасмурную погоду расходовать накопленную энергию.
А ученые из Калифорнийского Университета создали уникальное устройство, представляющее собой супербыструю и эффективную солнечную батарею с дополнительным слоем, состоящим из свинца и йода. Известно, что с внедрением данной технологии количество собранной солнечной энергии увеличится в два раза, что позволит батарее осуществлять увеличение количества создаваемой энергии.
