Солнечные первоскитные батареи - Vitfire

Логотип Vitfire
Перейти к контенту

Главное меню:

Солнечные первоскитные батареи

Солнечные перовскитные батареи с КПД 26 % существуют
06.04.2017

«Нами  установлен рекорд одновременно по нескольким показателям перовскитных элементов, включая КПД. – заявил руководитель проекта, профессор Калифорнийского университета Алекс Цеттл. – Их эффективность значительно  выше, чем у других элементов на перовскитной основе – 21,7 %. Это –  феноменальный результат, если учитывать то обстоятельство, что мы только  начали их оптимизировать». При этом в самом разгаре КПД новых элементов  достигает 26 %.
Можно спокойно утверждать, что  эффективность этих устройств значительно превосходит поликристаллические  кремниевые элементы, которые вырабатывают электричество в большинстве  электронных приборов и в домах. Даже самые чистые кремниевые батареи  (которые, к тому же, весьма дорогие в производстве) имеют предельные  пиковые параметры в 25 % и не смогут превзойти перовскитные элементы еще  лет десять.
Успех проекта состоит в сочетании  двух перовскитных материалов, которые впитывают различные длины  солнечного света. То есть, удалось разработать «ступенчатый» элемент,  который поглощает практически весь спектр видимого света. К сожалению,  предыдущие попытки связать два перовскитных элемента заканчивались  неудачей, поскольку они только мешали друг другу, снижая  производительность.
Связующим элементом стал гексагональный  нитрид брома, а сами перовскиты состояли из органических молекул аммиака  и метила. Однако, в одном элементе были олово и йод, а в другом –  свинец и йод с примесями брома. Первый слой элемента предназначался для  света с энергией 1 эВ (электронвольт), а второй поглощал фотоны с  энергией 2 эВ.
Такой «сэндвич» разработчики покрыли  графеновым аэрогелем, который стабилизирует проход зарядов через  солнечный элемент и отталкивает губительную для перовскитов влагу. Внизу  конструкцию соединяет золотой электрод, а вверху – слой нитрида галлия,  который аккумулирует выработанные электроны. Активный слой такой ячейки  – 400 нанометров в толщину.
«Эти новые материалы можно выпускать массово, в рулонах. Пользоваться ими также просто, как красить  аэрозолью», - говорит профессор.
Ученые того же университета  теоретически разработали способ повышения эффективности перовскитных  солнечных батарей, основанный на неровности поверхности этого элемента.  Этот метод позволит поднять КПД до 31 %!

Назад к содержимому | Назад к главному меню