Простий метод покращує довговічність перовскітних сонячних елементів у реальних умовах

Перспективи довговічності перовскітових сонячних панелей від UFABC

Як часто ви міркували, що майбутнє екологічної енергетики вже на порозі? Дослідницька команда Федерального університету ABC (UFABC) у Сан-Паулу зробила значний крок вперед, розробивши новий метод зменшення деградації перовскітових сонячних батарей. Цей прорив може дозволити нам використовувати їх у більш широкому масштабі, адже перовскітові панелі пропонують такі ж рівні ефективності, як кремнієві, але з меншою вартістю виробництва.

Чому перовскітові соняшники важливі?

Перовскітові сонячні елементи мають багатообіцяючий потенціал завдяки своїй легкості, гнучкості та напівпрозорості. Це робить їх ідеальними для використання у таких додатках, як сонячні вікна чи намети, які здатні генерувати енергію. Проте їхня обмежена стійкість до умов навколишнього середовища була значною перепоною для повномасштабного застосування.

Інноваційний підхід UFABC

Дослідники з UFABC, за сприяння FAPESP та Shell через Центр інновацій нових енергій (CINE), зробили значний прорив. Вони успішно виготовили перовскітові сонячні елементи в умовах звичайного середовища – без контролю вологості та температури, характерних для лабораторій. Як зазначив координатор дослідження професор Andre Sarto Polo, це може встановити новий стандарт підготовки в індустрії.

Композиційний підхід

Фокусуючись на тонкій композиційній настройці, дослідники модифікували перовскіти на основі метиламонію, додаючи катіони формамідинію (FA+). Протягом 90-денного тестування в умовах навколишнього середовища, елементи з більшим вмістом FA+ значно перевершували ті, що без катіонів. Наприклад, пристрої з понад 25% FA+ зберегли 80% початкової ефективності, тоді як без додавання катіонів деградували за 30 днів.

“Ця робота демонструє, як включення катіонів FA+ в перовскіти на основі MA+ підвищує довговічність перовскітових сонячних елементів, виготовлених і заміряних у природних умовах,” – сказав Polo. Він зазначив, що катіони FA+ збільшують розмір кристалічних зерен у структурі перовскіту, зменшуючи площі, де волога зазвичай накопичується і призводить до деградації.

Ці відкриття, які є частиною докторської роботи Lucas Polimante, відкривають шлях до більш масштабного та менш ресурсомісткого виробництва довговічних перовскітових сонячних панелей. Можливо, дуже скоро ми побачимо ці нові енергетичні рішення у кожному куточку нашого повсякденного життя. Залишається тільки чекати наступних розробок та впровадження.