Ацетатно оброблені вуглецеві нанотрубки підвищують ефективність і довговічність гнучких сонячних модулів на основі перовскітів

Гнучкі перовскітові сонячні модулі: стабільність та ефективність нових технологій

Світ альтернативної енергетики активно розвивається, і на перший план виходять гнучкі перовскітові сонячні модулі, які відзначаються своєю легкістю та гнучкістю в застосуванні. Проте збереження довготривалої стабільності та високої ефективності залишаються викликом. І ось, дослідники з Інституту металознавства Китайської академії наук та Університету Чженчжоу нарешті повідомляють про прорив у цій галузі.

Команда створила гнучкі перовскітові сонячні модулі, здатні досягати ефективності перетворення енергії понад 20%. Ці модулі витримують як механічні, так і екологічні випробування. Як це було досягнуто? Відповідь полягає в використанні одношарових вуглецевих нанотрубок, які виступають віконними електродами. Їх гідрофобність ефективно захищає перовскітовий шар від вологи, зменшуючи деградацію та покращуючи стабільність модулів.

Інновація в деталях: обробка кислотою та підвищення ефективності

Центральним етапом у роботі команди стала новаторська обробка вуглецевої нанотрубкової мережі сірчаною кислотою. Цей процес підвищив електричну провідність і активізував взаємодію з нікелевим оксидом. Як результат, сформувався компактний шар NiSO4 – NiOx, що значно покращив перенесення заряду. Безоксидні перовскітові сонячні елементи, завдяки цій інновації, досягли більше 24% ефективності, а гнучкі пристрої зберігають близько 23%.

Вражаюче, але навіть за значних умов — високої температури, підвищеної вологи та постійного сонячного освітлення упродовж місяця, — ці пристрої зберегли понад 95% своєї початкової ефективності. Це є важливим кроком в напрямку більш сталого використання сонячної енергії.

Масштабування та комерційне застосування

Дослідники також досягли значних результатів у виготовленні масштабних модулів без використання оксиду індію, що відзначено як більш ніж 20% ефективність з покращеною стабільністю. Це відкриває нові можливості для виробництва гнучких модулів на більших площах, що потенційно знижує вартість виробництва та збільшує доступність технології.

Варто відзначити, що одношарові вуглецеві нанотрубки можуть бути вироблені на підкладках метрового масштабу за допомогою процесу хімічного парового осадження. Це підтверджує можливість впровадження цих технологій у масове виробництво, роблячи перовскітові модулі ще більш доступними для широкого застосування в різних сферах нашого життя.

За допомогою цих інноваційних підходів гнучкі перовскітові сонячні модулі можуть стати ще більш ефектив