Плівки з вуглецевих нанотрюбків підвищують ефективність гнучких сонячних модулів на основі перовскиту

Революція в сонячній енергетиці: переваги вуглецевих нанотрубок

Світ завжди шукає нові способи підвищення ефективності й зменшення витрат виробництва в сонячній енергетиці. Останні дослідження, проведені Університетом Суррея, відкривають шлях до нових досягнень у цій сфері. Використовуючи одношарові вуглецеві нанотрубки замість традиційного оксиду індію, дослідники досягли значних результатів у створенні більш ефективних, стійких і доступних перовскітних сонячних елементів.

Новий підхід до виробництва: вуглецеві нанотрубки проти оксиду індію

Перовскітні модулі вже відомі своєю гнучкістю та ефективністю. Замінюючи дорогий і крихкий оксид індію на одношарові вуглецеві нанотрубки, вчені не лише знижують вартість виробництва, а й підвищують механічну міцність. Оксид індію, загалом, є ефективним, але витратним матеріалом, тому переход до вуглецевих нанотрубок дозволяє створити сонячні елементи, які є більш доступними для широкого використання.

Підвищена ефективність і механічна міцність

Під час обробки сірчаною кислотою вуглецеві нанотрубкові фільми стають більш електропровідними, зберігаючи при цьому прозорість, необхідну, щоб світло могло досягати поглинача перовскіту. Цей простий процес також створює тонкий стабілізуючий шар на основі нікелю, що покращує електричний контакт між шарами в сонячних елементах. Завдяки цьому, новий тип перовскітних сонячних елементів може показати ефективність перетворення потужності понад 20% на великих площах, та досягає рекордних 24,5% на малих масштабах.

Перспективи промислового впровадження

Вуглецеві нанотрубкові фільми можуть бути виготовлені методом хімічного осадження з пара, що вже успішно застосовується у великому виробництві електроніки. Інтеграція цього процесу в промислове виробництво гнучких сонячних панелей стане кроком вперед до масового впровадження високопродуктивних модулів. Під час тестування нових технологій, сонячні елементи зберегли понад 95% своєї початкової ефективності, попри вплив тепла, вологості та імітованого сонячного світла, разюче перевершуючи традиційні рішення.

Економія та екологічна стійкість

Переход до використання вуглецевих нанотрубок замість оксиду індію дозволяє суттєво знизити витрати на виробництво — до шести разів порівняно з традиційними методами. Очікується, що це зменшить витрати приблизно на $200 за квадратний метр, що робить технологію більш привабливою на ринку сон