Простий метод підвищує стійкість перовскітних сонячних елементів у реальних умовах

Інновації у перовскітових сонячних елементах: розв’язання проблеми довговічності

Чи знали ви, що перовскітові сонячні елементи можуть бути майбутнім сонячної енергетики? Вони легкі, гнучкі і навіть можуть ставати частиною вікон або наметів, що виробляють енергію. Але є одна проблема — їх довговічність, яка суттєво знижується під впливом вологи та температури. Добра новина полягає в тому, що дослідники з Федерального університету ABC у Сан-Паулу, завдяки підтримці FAPESP та Shell, знайшли рішення, яке може зробити ці елементи більш життєздатними для масового використання.

Модернізація перовскітів: катіони FA+ на допомогу

Команда UFABC відкрила новий спосіб покращення стабільності перовскітових сонячних елементів. Вони модифікували перовскіти на основі метиламонію, додаючи катіони формамидінію (FA+). Це привело до значних змін у властивостях матеріалу. Під час тестувань у звичайних умовах з відносною вологістю 40%-60% ці модифіковані елементи змогли зберегти до 80% своєї початкової ефективності навіть через 90 днів. Для порівняння, ті елементи, які не містили FA+, втратили всі свої властивості за перші 30 днів.

Як це працює?

Основною причиною покращення довговічності є зміни в мікроструктурі перовскітів. Катіони FA+ сприяють збільшенню кристалічних зерен, що зменшує площу крайових дефектів — одне із ключових місць, де може акумулюватися волога, викликаючи деградацію. Це означає, що перовскітові сонячні елементи стають більш стійкими до несприятливих умов довкілля, що принципово підвищує їх конкурентоспроможність на ринку сонячної енергетики.

Завдяки цим дослідженням, індустрія сонячної енергетики отримала можливість виробляти довговічніші перовскітові сонячні елементи при порівняно нижчих витратах. Цей крок стає не лише технологічним успіхом, але й екологічною перемогою, адже дозволяє значно скоротити витрати ресурсів при виробництві цих елементів.

Отже, ми перебуваємо на етапі, коли перовскітова технологія може перевтілитися у новаторське рішення для збільшення використання чистої енергії в повсякденному житті. Все це завдяки творчому підходу та невпинному пошуку нових рішень дослідниками по всьому світу.