Фільми з вуглецевих нанотрубок підвищують ефективність гнучких сонячних модулів на основі перовскиту

Інноваційні перовскітні сонячні елементи: новий рівень ефективності та вартості

Світ альтернативної енергетики зустрічає нове революційне рішення, яке може змінити правила гри у виробництві сонячних панелей. Завдяки дослідженням, проведеним Університетом Суррею, перовскітні сонячні елементи мають потенціал стати більш надійними, ефективними та дешевшими у виробництві. Основний прорив полягає у заміні традиційних матеріалів, таких як оксид індію та олова, на одношарові вуглецеві нанотрубки.

Новий підхід до створення сонячних елементів

У традиційній архітектурі пристроїв для сонячних панелей оксид індію та олова використовувався як основний фотоелектричний матеріал. Проте цей матеріал показав себе крихким та дорогим. Натомість науковці з Інституту передових технологій Суррею запропонували змінити ситуацію, використовуючи одношарові вуглецеві нанотрубки. Це рішення робить сонячні модулі більш гнучкими, доступними та механічно стійкими.

Обробка сульфатною кислотою дозволяє підвищити електричну провідність плівок вуглецевих нанотрубок, зберігаючи їхню прозорість. Результати досліджень показали, що ці плівки здатні утворювати тонкий стабілізуючий шар на основі нікелю, що суттєво покращує електричне з’єднання всередині сонячних комірок.

Значні здобутки та перспективи майбутнього

Крім покращення структури сонячних панелей, дослідження також показали вражаючі результати в ефективності. Як зазначив професор Вей Чжан: “Наш процес призвів до гнучкого перовскітного сонячного елемента без оксиду індію та олова, який досяг більше 20% ефективності перетворення енергії на великих площах, при цьому малі пристрої досягли рекорду 24,5%”. Тести також показали, що нові модулі зберегли понад 95% своєї початкової продуктивності навіть після тривалого впливу несприятливих умов.

Дослідники впевнені у потенціалі використання вуглецевих нанотрубок в промислових масштабах. Згадаймо слова професора Раві Сілва: “Ми тепер переконані, що електроди з вуглецевих нанотрубок можуть зробити те, чого не може оксид індію та олова – поєднати високу продуктивність з механічною міцністю та низькою вартістю.”

Фінансові та екологічні переваги

Введення вуглецевих нанотрубок має не лише технічні, але й фінансові переваги. Виробництво цих нанотрубок за допомогою хімічного осадження з пари коштує приблизно в шість разів дешевше, ніж традиційні методи, що значно знижує вартість виробництва сонячних модулів. Крім того, використання