Вуглецеві нанотрубки підвищують ефективність гнучких перовскітних сонячних модулів

Революція в перовскітних сонячних елементах: ефективність, міцність та доступність

Сучасні технології сонячної енергетики швидко розвиваються, і нові дослідження з Університету Суррея обіцяють переворот у сфері перовскітних сонячних елементів. Змінений підхід до архітектури цих пристроїв може зробити їх більш надійними, ефективними та доступними завдяки використанню одношарових вуглецевих нанотрубок замість традиційного індій-олов’яного оксиду. Ця інновація може підтримати виробництво гнучких перовскітних модулів.

Одним із ключових відкриттів стало підвищення електричної провідності плівок з вуглецевих нанотрубок завдяки обробці сульфатною кислотою, при цьому зберігаючи їх прозорість для проникнення сонячного світла. Крім того, утворений тонкий стабілізуючий шар на основі нікелю покращує електричне з’єднання в сонячному модулі.

Професор Вей Чжан, ведучий автор дослідження, поділився: “Наш процес призвів до гнучкого перовскітного сонячного елемента без індій-олов’яного оксиду, який досяг більш ніж 20% ефективності перетворення потужності на великих площах, причому невеликі пристрої досягли рекорду в 24,5%. Можна з упевненістю сказати, що наші власні результати здивували нас.”

Нові елементи демонструють високу операційну стабільність, зберігаючи понад 95% продуктивності після місяця впливу тепла, вологості та штучного сонячного світла. Це перевершує традиційні модулі на базі індій-олов’яного оксиду за схожих умов.

Ще однією перевагою є висока механічна міцність: нові модулі втратили лише близько 5% ефективності після тисячі згинів, тоді як традиційні втратили майже три чверті продуктивності.

Важливими також є економічні та екологічні аспекти. Виробництво плівок з одношарових вуглецевих нанотрубок коштує приблизно в шість разів дешевше, ніж спінювання індій-олов’яного оксиду, що суттєво знижує витрати та робить їх більш привабливими для комерційного впровадження.

Ці результати представляють значний крок вперед для перовскітних технологій, об’єднуючи в собі низькі витрати та високу ефективність, що, без сумніву, привертає увагу до їхньої потенційної реалізації у масовому виробництві.