Простий метод підвищує довговічність перовскітних сонячних елементів у реальних умовах

Новий прорив у перовскітних сонячних елементах: Дослідження команди UFABC

Захоплююча новина на ринку альтернативної енергетики! Дослідники з Федерального університету ABC у бразильському Сан-Паулу зробили важливий крок у просуванні перовскітних сонячних елементів. Вони розробили новий метод, який значно знижує деградацію цих елементів, тим самим наближаючи їх комерційне впровадження. Це дослідження вирішує одну з основних перешкод на шляху широкого застосування перовскітних елементів – швидку втрату продуктивності під впливом вологості та температури навколишнього середовища.

Перовскітні сонячні елементи вже змагаються з кремнієвими в плані ефективності й значно дешевші у виробництві. Завдяки своїй легкості, гнучкості та напівпрозорості, вони можуть використовуватися в різних інноваційних застосуваннях, таких як сонячні вікна або енергоутворюючі намети. Але критичною перепоною залишається їх обмежена довговічність у повсякденних умовах навколишнього середовища.

Підтримка з боку FAPESP та Shell: успішні лабораторії та реальні тести

Команда університету UFABC, у співпраці з FAPESP і Shell через Центр інновацій у нових енергіях, домоглася успіхів у виробництві перовскітних елементів за звичайних умов – тобто без спеціального контролю вологості та температури. Вони досягли цього шляхом модифікації метиламмонійних перовскітів через поступове додавання катіонів формамідію (FA+). Такі матеріали були випробувані в умовах відносної вологості 40-60%.

Протягом 90 днів тестування на відкритому повітрі елементи з вмістом FA+ значно перевершували ті, що їх не мали. Зокрема, пристрої, що містили більше 25% FA+, зберегли до 80% початкової ефективності, тоді як інші елементи втрачали продуктивність вже після 30 днів.

Роль FA+ у збільшенні довговічності сонячних елементів

Дослідники прийшли до висновку, що вміст FA+ у метиламмонійних перовскітах значно підвищує довговічність сонячних елементів. FA+ катіони збільшують розмір кристалічних зерен у перовскітній структурі, зменшуючи краєві області, які сприяють накопиченню вологи і, відповідно, деградації. Завдяки цій мікроструктурній зміні, сонячні елементи довше зберігають свою продуктивність у реальних умовах.

Таким чином, результати цього дослідження вказують на можливість створення масштабного та менш ресурсозатратного процесу виробництва перовскітних сонячних елементів, які матимуть триваліший термін служби. Це прекрасний шанс для впровадження нових технологій у нашому повсякденному житті, адже що може бути краще, ніж економічно вигідна і тривка зелена енергія?