Простий метод підвищує стійкість перовськітових сонячних елементів в умовах реального світу

Новий прорив у технології перовскітних сонячних елементів від UFABC

Революційні зміни в галузі альтернативної енергетики стають реальністю завдяки дослідницькій групі Федерального університету ABC (UFABC) у Сан-Паулу. Вони розробили інноваційний метод, який зменшує деградацію перовскітних сонячних елементів, відкриваючи перспективи їх широкого комерційного впровадження. Основною проблемою, з якою завжди стикалися спеціалісти при розробці цих елементів, була їх швидка втрата продуктивності через вологість і температуру навколишнього середовища.

Перовскітні сонячні елементи, конкуруючи за ефективністю зі звичними силіконовими, мають значну перевагу в вартості, легкості, гнучкості та напівпрозорості. Це робить їх ідеальними для багатьох застосувань, від інтеграції в вікна для пасивного освітлення до мобільних енергетичних шатерів. Проте обмежена тривалість їх служби при нормальних умовах залишається на перешкоді масовому використанню.

Інноваційне рішення UFABC

Команда UFABC, в якій велику роль відіграли підтримка FAPESP та Shell через Центр інновацій у нових енергетичних ресурсах (CINE), змогла подолати цю перешкоду. Вони виготовили перовскітні сонячні елементи в умовах, схожих на реальні, без контролю вологості та температури, зазвичай притаманного лабораторіям.

Завдяки модифікації перовскітів на основі метиламмонію шляхом поступового додавання катіонів формамідінію (FA+), дослідники досягли значних успіхів. При тестуванні в умовах з відносною вологістю 40-60% елементи з більшою часткою FA+ показали кращу продуктивність у порівнянні з тими, що не містять FA+.

Вражаючі результати

Протягом 90-денного тестування елементи з понад 25% FA+ змогли зберегти 80% своєї початкової ефективності, тоді як ті, що його не містили, деградували вже за 30 днів. Використання FA+ допомогло збільшити розмір кристалічних зерен у перовскітній структурі, помітно знижуючи кількість ділянок, схильних до накопичення вологи, яка викликає деградацію.

Ці результати свідчать про можливість масштабного і менш затратного виробництва надійних перовскітних сонячних елементів, що може змінити енергетичний ландшафт у найближчому майбутньому. Залишається лише дочекатися, коли технологія UFABC буде впроваджена по всьому світу, надаючи нові можливості для використання альтернативних джерел енергії.