EGEB: Открытие «молекулярного клея» сделало перовскитные солнечные элементы более долговечными

В сегодняшнем Electrek Green Energy Brief (EGEB):

  • Исследователи Брауновского университета нашли способ укрепить ключевую уязвимость перовскитных солнечных элементов.
  • Ørsted и польская энергетическая компания PGE построят морские ветряные электростанции Baltica 2 и 3 мощностью 2,5 ГВт.
  • UnderstandSolar — это бесплатный сервис, который связывает вас с лучшими установщиками солнечных батарей в вашем регионе для получения индивидуальных смет. Tesla теперь предлагает сопоставление цен, поэтому важно искать лучшие предложения. Нажмите здесь, чтобы узнать больше и получить свои сметы. — *реклама.

«Клей» для перовскитных солнечных элементов

Исследователи Брауновского университета выяснили, как повысить долгосрочную надежность перовскитных солнечных элементов, согласно новому исследованию, опубликованному сегодня в Science.

Перовскитные элементы очень хорошо поглощают свет. Их эффективность теперь конкурирует с эффективностью традиционных кремниевых элементов. Перовскитные поглотители света могут производиться почти при комнатной температуре, в отличие от кремния, который требует экстремальной температуры. Перовскитные пленки также примерно в 400 раз тоньше кремниевых пластин. Их производство дешевле, чем производство кремниевых элементов. Но сделать перовскитные элементы более стабильными и надежными было сложно — до сих пор.

Как объясняет новостной портал Брауновского университета здесь:

Реклама — прокрутите, чтобы увидеть больше контента

Каждый [перовскитный] элемент содержит пять или более отдельных слоев, каждый из которых выполняет свою функцию в процессе выработки электроэнергии. Поскольку эти слои изготовлены из разных материалов, они по-разному реагируют на внешние воздействия. Кроме того, изменения температуры, происходящие во время производственного процесса и эксплуатации, могут приводить к тому, что одни слои расширяются или сжимаются сильнее других. Это создает механические напряжения на границах раздела слоев, которые могут привести к расслоению. Если границы раздела нарушены, эффективность элемента резко падает.

Поэтому ученые нашли способ укрепить самую слабую из этих границ раздела — между перовскитной пленкой, используемой для поглощения света, и слоем переноса электронов — с помощью соединений, известных как самособирающиеся монослои (SAM).

Они обнаружили, что состав SAM с атомом кремния с одной стороны и атомом йода с другой может образовывать прочные связи со слоем переноса электронов и перовскитным слоем. Более того, SAM фактически улучшил эффективность элемента, и это недорого.

Элементы без SAM, подготовленные для исследования, сохранили 80% своей пиковой эффективности примерно в течение 700 часов лабораторных испытаний. Между тем, элементы с SAM продолжали работать стабильно после 1300 часов испытаний. Основываясь на этих экспериментах, исследователи прогнозируют, что срок службы элементов с SAM при сохранении 80% эффективности составит около 4000 часов.

В дальнейшем исследователи намерены укрепить всю конструкцию перовскитных солнечных элементов. Недавно они получили грант в размере 1,5 миллиона долларов от Министерства энергетики США для расширения своих исследований.

Морской ветер Польши

Датский ветровой гигант Ørsted и польская энергетическая компания PGE заключили соглашение о совместном предприятии для разработки, строительства и эксплуатации морских ветряных электростанций Baltica 2 и 3 общей мощностью почти 2,5 гигаватт у польского побережья.

Renews.biz сообщает, что Ørsted и PGE подали заявку на регистрацию в Национальном судебном реестре и завершили сделку. Польское Управление по конкуренции и защите прав потребителей одобрило совместное предприятие в середине марта.

Baltica 2 (1500 МВт) и Baltica 3 (1045 МВт) уже получили экологические разрешения и подписали соглашения о подключении к сети, а Польское управление по регулированию энергетики 7 апреля присудило Контракты на разницу. Baltica 3 может быть введена в эксплуатацию в 2026 году, а Baltica 2 — до 2030 года.

«PGE стремится установить по крайней мере 6,5 ГВт морской ветровой мощности к 2040 году и в настоящее время помогает развивать чуть более 4,1 ГВт польской морской ветровой мощности», — сообщает Windpower Monthly. «Польша стремится к 2030 году установить 3,8 ГВт морской ветровой мощности, к 2040 году — 10 ГВт, а к 2050 году — 28 ГВт».

Польша стремится к нулевому уровню выбросов к 2050 году, но сталкивается с проблемой того, что является страной с высокой долей угля.

Фото: Padture Lab/Brown University