Учеными разработаны солнечные батареи с КПД до 21%
Популярность солнечных панелей в Казахстане продолжает расти, что вовсе неудивительно. Новые разработки позволяют сокращать зависимость от топлива ископаемого типа. Но, хотя об экологичности солнечных панелей говорят по всему миру, ученые не перестают искать новые способы и материалы для производства более безопасных батарей.
Долгие и тщательные попытки специалистов увенчались успехом. Им удалось изготовить солнечные батареи из особого материала, галоидного перовскита, преобладающий над кремнием меньшим содержанием свинца и более высокой производительностью. Неизвестно, когда реализуется массовое производство новых устройств. Но как только оно осуществится, солнечные панели в Алматы станут еще более популярным источником энергии.
Об уникальных достижениях исследователей было опубликовано в журнале американского общества химиков. Специалисты надеются, что новая разработка позволит найти достойную замену современным солнечным панелям из кремния, тем самым, сократив производственные затраты и повысив производительность батарей. Ученые сделали реальные шаги, для начала предложив гибридные устройства, состоящие из органических и неорганических компонентов — сочетания галоидных перовскитов и свинца. Их производство и дальнейшее энергопотребление экономически более выгодные по сравнению с кремниевыми батареями.
Эффективность этих материалов продолжает возрастать. Для увеличения производительности исследователи предлагают использовать сдвоенную конструкцию из верхней широкозонной и нижней узкозонной ячеек (wide/low bandgap). Показателем бендгепа определяется наименьший уровень энергии, воспринимаемый полупроводником.
Изготовление перовскитовых узкозонных ячеек увенчалось успехом, несмотря на то, что в течение долгих лет попытки специалистов оставались безрезультатными. Найти желаемое решение удалось после разработки нового исходного раствора. Формула, предложенная исследователями, состояла из сочетания иодидов свинца (метиламонниевого) и олова (формамидинового). Такое сочетание элементов позволило изготовить ячейки, КПД которых на 15 % выше показателей производительности солнечных панелей из кремния.
Немаловажным преимуществом новой продукции из сдвоенных ячеек ученые считают сокращение содержания свинца на 60% по сравнению с одиночными панелями. Хотя разработчики не умалчивают о более высокой производительности последних. Их максимальный КПД при производстве энергии достигает до 22,1%.
С покупкой солнечных панелей нового стандарта потребление энергии солнечного света станет более выгодным и целесообразным.
