Сотрудники НИТУ МИСИС вместе с коллегами разработали инновационную методику, способствующую масштабному производству новых типов солнечных панелей. Для улучшения структуры пленочных элементов из перовскитовых материалов они добавили соединение на основе валериановой кислоты. Нововведение обеспечивает устойчивость фотоэлементов к воздействию влаги, кислорода и резких изменений температуры, одновременно повышая эффективность преобразования солнечного света в электроэнергию, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Перовскитовые солнечные элементы третьего поколения (HP-PV) представляют собой передовую разработку в сфере солнечной энергетики. Их КПД сравним с эффективностью традиционных кремниевых полупроводников, но благодаря широкому спектру поглощаемого излучения HP-PV они способны стабильно функционировать даже при низкой интенсивности освещения, что характерно для средней полосы России, особенно в осенне-зимний период.
Уникальный метод химической стабилизации, разработаный отечественными специалистами, обеспечивает двукратный рост надежности солнечных модулей при термоциклировании. Ученые использовали тонкий слой перовскита, обогащенного валериановой кислотой, для нейтрализации нестабильных соединений йода, свинца и азота в условиях постоянного воздействия воды и воздуха. Новый состав создает защитный барьер, снижает перемещение ионов внутри слоев материала и укрепляет межфазные контакты, значительно улучшая стабильность и продуктивность солнечных панелей.
«Мы установили, что солнечные элементы с модифицированными слоями перовскита сохраняют более 90% эффективности спустя 1000 часов работы, тогда как эффективность контрольных образцов снижалась за это время до 70%», — отмечает профессор физического факультета Университета ИТМО Евгений Теруков.
Разработанный метод увеличения долговечности перовскитных солнечных элементов удачно вписывается в стандартные процедуры изготовления перовскитных батарей. За счет незначительной толщины функционального слоя становится возможным формирование тонкопленочных конструкций с помощью элементарных и бюджетных методик напыления покрытия. Перспективы разработки заключаются в том, что гибкие солнечные проводники в будущем станут доступными для установки на фасады зданий, крыши, окна и даже балконные конструкции.
Ранее мы рассказали о другой российской технологии для улучшения свойств солнечных панелей.
