Простий метод підвищує тривалість служби перовскітних сонячних елементів у реальних умовах

Новий підхід до збільшення довговічності перовскітових сонячних батарей

Альтернативна енергетика продовжує розвиватися завдяки інноваціям, які роблять технології більш ефективними та доступними. Дослідницька група з Федерального університету ABC (UFABC) у Сан-Паулу зробила значний крок уперед у цій галузі, розробивши новий метод для зменшення деградації перовскітових сонячних батарей. Це відкриття значно підвищує шанси на їх ширше комерційне застосування.

Перовскітові сонячні батареї давно конкурують з традиційними кремнієвими аналогами завдяки високій ефективності та дешевизні виробництва. Вони легкі, гнучкі та напівпрозорі, що дозволяє їх використовувати у різних застосуваннях — від сонячних вікон до енергозберігаючих наметів. Однак їх обмежена довговічність за звичайних умов залишалась критичною проблемою.

Інноваційний підхід до виробництва

Команда UFABC, під керівництвом професора Андре Сартo Поло, за підтримки FAPESP та Shell, досягла успіху у виготовленні перовскітових батарей без лабораторного контролю вологості та температури. Їхня методика дозволяє відтворювати промислові умови, що наближає технологію до масового виробництва. “Сонячні батареї в цій роботі були отримані за звичайних умов без значного контролю вологості, що може бути більш сумісним з промисловими умовами підготовки,” – зазначив професор Поло.

Переваги йонів формамидінію

Основою нової технології є регулювання хімічного складу перовскітів шляхом додавання йонів формамидінію (FA+). Дослідники включили їх у метиламонійні перовскіти, що значно покращило продуктивність батарей. Протягом 90-денного тестування в умовах з відносною вологістю 40% до 60% нові батареї зберігали 80% своєї початкової ефективності, у той час як традиційні батареї деградували за 30 днів.

“Ця робота демонструє, як впровадження йонів FA+ в MA+-базовані перовскіти сприяє збільшенню довговічності перовскітових сонячних батарей, виготовлених та виміряних за звичайних умов,” – зазначив Поло. Чудові результати досягаються через збільшення розміру кристалічних зерен у структурі перовскіту, що зменшує можливості проникнення вологи і, як наслідок, деградації.

Масштабовані перспективи

Висновки цієї роботи, яку керував Lucas Polimante під час докторантури, пропонують масштабований та енергоефективний підхід до виробництва довговічних перовскітових сонячних батарей. Успіх такого проекту відкриває нові горизонти для розвитку технологій у альтернативній енергетиці та їх інтеграцію в різні сектори економіки.