Вуглецеві нанотрубки, оброблені кислотою, підвищують ефективність і довговічність гнучких сонячних модулів на перовскитах

Гнучкі перовскітні сонячні модулі: майбутнє в енергетиці

Гнучкі перовскітні сонячні модулі швидко здобувають популярність завдяки своїй легкості та можливості згинання, що робить їх ідеальними для інтеграції в будівлі та інфраструктуру. Проте, як забезпечити високу ефективність та довговічність при одночасно низькій вартості залишається викликом. Команда дослідників з Інституту металознавства Китайської академії наук разом з університетом Чженчжоу зробила важливий прорив у цій області.

Інноваційні вуглецеві нанотрубкові плівки

Дослідження зосереджене на використанні одношарових вуглецевих нанотрубкових плівок як віконних електродів. Вони не лише є гідрофобними, що допомагає протидіяти впливу вологи, але й мають низьку вартість. Це робить їх привабливим варіантом для дистрибутивної генерації енергії. Окрім цього, їхня механічна гнучкість дозволяє розглядати їх як один з провідних варіантів для зниження викидів вуглецю.

Революційна обробка з сульфатною кислотою

Центральним етапом в удосконаленні гнучких модулів стало впровадження обробки вуглецевих нанотрубок сульфатною кислотою. Це підвищило електричну провідність плівок і поліпшило взаємодію з нікелевим оксидом, утворюючи компактний NiSO4 – NiOx шар. Результатом стало досягнення вразливості до більш ніж 24% ефективності, що вражає показник серед безоксидних перовскітних елементів. Гнучкі пристрої демонструють стабільність ефективності на рівні 23%.

Навіть в умовах високої температури, вологості та під постійним сонячним освітленням протягом місяця гнучкі пристрої зберегли понад 95% початкової ефективності. Це робить їх дуже привабливими для регіонів з екстремальним кліматом.

Виготовлення великих площ модулів

Важливою частиною дослідження стало виготовлення гнучких модулів без використання індійового оксиду, що досягли ефективності понад 20%. Завдяки простому та масштабованому процесу, одношарові вуглецеві нанотрубкові плівки можуть бути виготовлені на великих площах способом хімічної парової депозиції.

Ці результати демонструють, що електроди з вуглецевих нанотрубок, оброблені сульфатною кислотою, мають потенціал значно покращити продуктивність та довговічність гнучких перовскітних сонячних панелей. Таким чином, ці технології можуть стати ключовим елементом у розвитку альтернативної енергетики, сприяючи глобальному переходу до стійкого енергоспоживання.