Простий метод підвищує стійкість перовскітних сонячних елементів у реальних умовах

Новий прорив у розвитку перовскітних сонячних елементів

Чи задумувались ви коли-небудь про те, яким чином майбутнє альтернативної енергетики може змінити вашу думку про сонячні панелі? Існуюча проблема швидкої деградації перовскітних сонячних елементів, викликана умовами навколишнього середовища, нарешті отримала перспективне рішення. Останні дослідження команди Федерального університету ABC (UFABC) у Сан-Паулу можуть стати важливим кроком вперед у розвитку цієї високоефективної технології.

Нова технологія, що відзначається своєю доступністю

Перовскітні сонячні елементи вже давно конкурують із більш звичними силіконовими за ефективністю при більш низькій вартості виробництва. Ці легкі, гнучкі та напівпрозорі рішення відкривають безліч можливостей для диверсифікації використання – від інсталяції сонячних вікон до розгортання енергетично автономних наметів. Проте дотепер проблема обмеженої довговічності при умовах звичайної вологості залишалася каменем спотикання для масового впровадження.

Інновація у виробництві без контролю вологості

Значущість нового методу, розробленого командою UFABC, полягає в тому, що перовскітні сонячні елементи тепер можуть виготовлятися за нормальних умов навколишнього середовища. Команда, підтримана FAPESP і Shell через Центр інновацій у нових енергіях (CINE), довела можливість виробництва цих елементів без потреби в суворому контролі вологості, що може значно знизити витрати на виробництво. “Сонячні елементи в цій роботі були отримані за умовами навколишнього середовища, без серйозного контролю вологості, що може бути більш сумісно з промисловими умовами підготовки”, – зауважив професор Андре Сарт-Поло.

Удосконалення складу для більшої довговічності

Команда сфокусувалася на модифікації перовскітів на основі метиламонію, поступово додаючи катіони формамідінію (FA+). Це сприяло збільшенню тривалості життя технології. Під час тестування протягом 90 днів в умовах звичайного середовища вдалося зберегти відчутно високий рівень ефективності. Пристрої з більш ніж 25% FA+ зберігали 80% своєї початкової ефективності, у той час як елементи без FA+ повністю деградували вже протягом 30 днів. “Ця робота демонструє, як включення катіонів FA+ у перовскіти на основі MA+ збільшує довговічність перовскітних сонячних елементів”, – підкреслив Поло.

Мікроструктурна модифікація: від науки до практики

Додавання катіонів FA+ значно збільшує розмір кристалічних зерен у структурі перовськіту, завдяки чому зменшуються області, де може накоп