Оброблені кислотою вуглецеві нанотрюбки підвищують ефективність та довговічність гнучких сонячних модулів на основі перовскиту
Перовскітові сонячні модулі на основі вуглецевих нанотрубок: майбутнє альтернативної енергетики
У світі, де попит на відновлювальні джерела енергії зростає, гнучкі перовскітові сонячні модулі з’являються як перспективні кандидати для легких, гнучких фотовольтаїчних систем. Хоча це рішення обіцяє, збереження високої ефективності з тривалою стабільністю та низькою вартістю все ще є викликом.
Дослідницька група з Інституту металознавства Китайської академії наук у співпраці з університетом Чженчжоу створила гнучкі перовскітові сонячні модулі з вражаючою ефективністю перетворення потужності — понад 20%. Ці інноваційні модули витримують значні механічні та енергетичні стреси завдяки використанню плівок з одношарових вуглецевих нанотрубок як віконних електродів.
Гідрофобні властивості — запорука тривалості
З використанням вуглецевих нанотрубок, які завдяки своїм гідрофобним властивостям ефективно блокують вологу, вдалося значно уповільнити деградацію перовскітового шару. Цей підхід покращує стабільність та довговічність сонячних модулів, що робить їх ідеальними для розподільної генерації, інтеграції в будівлю та інфраструктуру. Такі модулі сприяють зменшенню викидів вуглецю та є економічно вигідними.
Сірчана кислота — ключ до ефективності
Важливий аспект цього дослідження — обробка плівок з нанотрубок сірчаною кислотою. Такий метод підвищує електричну провідність плівок та сприяє формуванню компактного шару NiSO4 – NiOx на межі, покращуючи перенесення заряду між компонентами. Це дозволяє досягти понад 24% ефективності перетворення потужності у безоксидних перовскітових елементах, а гнучкі модулі зберігають приблизно 23% навіть за екстремальних умов випробувань.
Модульність та масштабованість без компромісів у якості
Дослідники досягли вражаючих результатів, створюючи гнучкі, модульні, безоксидні пристрої за допомогою простого й масштабованого процесу. Це значно підвищило ефективність, забезпечивши понад 20% перетворення потужності з численними перевагами. Використання процесу хімічного парового осадження дозволяє виготовляти плівки з одношарових нанотрубок на метрових підкладках, підтримуючи виробництво сонячних модулів великої площі.
Нові технології на основі вуглецевих нанотрубок відкривають шлях до більш продуктивних та стійких перовскітових сонячних модулів. Це є значним стрибком вперед у сфері альтернативної енергетики, який демонструє, як інновації можуть змінити май
