Оброблені кислотою вуглецеві нанотрубки підвищують ефективність і довговічність гнучких сонячних модулів на основі перовскиту

Інноваційні перовскітові сонячні модулі: нові горизонти енергоефективності

У світі альтернативної енергетики, де кожен відсоток ефективності має значення, новини від дослідницької команди з Інституту металургії Китайської академії наук та Університету Чженьчжоу стають справжнім проривом. Гнучкі перовскітові сонячні модулі, які вони розробили, демонструють вражаючу ефективність перетворення потужності понад 20%, при цьому залишаючись стійкими до механічних і навколишніх стресів. Це важливий крок на шляху до створення простих та легких фотоелементів, які можуть стати серцем майбутньої енергії.

Головна увага в цьому дослідженні приділяється використанню плівок одношарових вугільних нанотрубок, що служать віконними електродами в масштабованих сонячних модулях. Вони мають гідрофобні властивості, які допомагають блокувати вологу та затримувати деградацію перовскітового шару. Це дозволяє досягати високої стабільності пристроїв, тим самим покращуючи довговічність і знижуючи витрати на матеріали — вагомі фактори для поширення таких технологій у дистрибутивному енергетичному виробництві, інтегрованому в сучасні будівлі.

Роль обробки сірчаною кислотою

Дослідники підкреслюють значення обробки сіток вугільних нанотрубок сірчаною кислотою. Така обробка підвищує електричну провідність, що є ключовим фактором для покращення взаємодії з оксидом нікелю. Утворений компактний шар NiSO4 – NiOx на межі підвищує перенесення заряду між поглиначем перовскіту та матеріалом для транспортування дірок. Це дозволяє гнучким перовскітовим елементам досягати більше 24% ефективності та зберігати приблизно 23% ефективності в важких умовах експлуатації.

Масштабованість та практичність

Одним із важливих аспектів дослідження є здатність виготовлення гнучких, модульних, безоксидних пристроїв за простим і масштабованим процесом. Це дозволяє отримувати більше 20% ефективності з покращеною стабільністю та згинальною продуктивністю. “Плівки одношарових вугільних нанотрубок можуть бути виготовлені на метерових субстратах через хімічно-осаджуваний процес прокатки”, – додають вчені, що відкриває двері для великомасштабного виробництва цих новаторських модулів.

Отримані результати показують, що електроди з вугільних нанотрубок сірчаної обробки можуть значно підвищити продуктивність і довговічність в гнучких перовскітових сонячних технологіях. Це відкриття може стати основою для нових розробок в області альтернативної енергетики, сприяючи зниженню викидів вуглецю і сприяючи досягненню сталого майбутнього.