Honkongas Zinātnes un Tehnoloģijas Universitātes Inženierzinātņu skolas pētnieki atklājuši trūkumu, kas padara perovskita bāzes saules paneļus nestabilus. Atrisinot šo problēmu, pētnieki pavēruši ceļu plašam augsti efektīvo saules paneļu izmantošanai.
Komerciāli pieejamiem saules paneļiem vidējā enerģijas pārveides efektivitāte (EPE) ir 15-20%. Citiem vārdiem sakot, no visa uz saules paneli krītošā saules gaismas staru viņi spēj pārveidot ne vairāk kā 20% elektroenerģijā. Tas gan tikai ideālos apstākļos. Mākoņainā laikā vai ziemā šie rādītāji būs zemāki.
Tāpēc saules elementu EPE nepieciešama uzlabošana, un šeit var palīdzēt perovskīts. Pateicoties perovskītu izmantošanai, saules paneļi var sasniegt enerģijas pārveides rādītājus līdz 33%. Turklāt perovskita saules paneļiem ir mazākas ražošanas izmaksas un tie ir videi draudzīgi. Tie arī var tikt ražoti dažādās krāsās, lai atvieglotu integrāciju pilsētvidē.
Tomēr, neraugoties uz šīm priekšrocībām, perovskīts saskaras ar nozīmīgu problēmu. Straujas temperatūras svārstības vai ilgstoša mitruma un skābekļa iedarbība padara šo materiālu nestabilu, kā rezultātā saules baterijas pārstāj darboties. Tas ir galvenais šķērslis perovskita izmantošanai komerciālā mērogā.
Pētnieki, kuru vadībā ir Honkongas Zinātnes un Tehnoloģijas Universitātes docents Čžou Juaņjuans, pētījuši perovskita mikrostruktūru un atklājuši, ka materiāla kristāliskie graudi uz savām virsmām ir izliekti. Izmantojot tos saules elementos, šīs izlieces ietekmē perovskita plēves strukturālo nepārtrauktību un izraisa tās sairšanu dažādos apstākļos. Turklāt pētnieki atklāja, ka izliekums ierobežo kopējo perovskita saules elementu enerģijas pārveides efektivitāti. Tādējādi šo trūkumu novēršana var ne tikai palielināt paneļu uzticamību, bet arī palīdzēt izveidot efektīvākus saules paneļus.
Savā pētījumā komanda secinājusi, ka perovskita materiāla apstrāde ar virsmaktīvo vielu molekulu, proti, tridecafluorheksan-1-sulfonskābes kālija sāli, veicina jonu difūziju saules paneļu plēvju ražošanas procesā.
Saules šūnas, kas izgatavotas, izmantojot apstrādāto perovskita materiālu, demonstrēja lielāku efektivitāti un stabilitāti mitras un siltas vides, termo ciklu un maksimālās jaudas punkta sekošanas testu ietekmē.
"Atsevišķu kristālisko graudu struktūra un ģeometrija ir perovskita pusvadītāju un saules elementu veiktspējas avots," atzina Čžou.
Avots: interestingengineering
Komentāri (0)
Šobrīd nav neviena komentāra