Команда под руководством MIT представила «руководство» по настройке поверхностных свойств перовскитов, альтернативы кремнию – вот почему это огромный прорыв для солнечной энергетики.
Перовскитные солнечные элементы, вдохновленные минералом с похожей кристаллической структурой, уже несколько лет являются предметом серьезных исследований в секторе возобновляемой энергетики. Их потенциал для трансформации ландшафта солнечной энергетики огромен, предлагая соблазнительное сочетание высокой эффективности, низких производственных затрат и уникальной способности применяться на различных подложках, от жесткого стекла до гибких материалов.
Их универсальность открывает новые возможности для солнечных установок, от городских зданий до портативных автономных приложений. Однако перовскиты столкнулись со значительными трудностями, особенно в отношении их долговечности и сохранения эффективности при масштабировании до больших размеров – проблемы, которые препятствовали их переходу из лаборатории в коммерческую плоскость.
На сцену выходит новая прорывная работа команды исследователей под руководством MIT в сотрудничестве с учеными со всего мира. Их новаторская работа, опубликованная сегодня в журнале Nature Energy, решает две основные проблемы, которые преследовали перовскитные солнечные элементы: их срок службы и сложность поддержания высокой эффективности на больших модульных площадях.
Ведущий автор Дейн де Кайлеттс, недавний постдок MIT, а ныне соучредитель и главный научный сотрудник стартапа MIT Optigon, сказал:
Эта статья по сути раскрывает руководство по настройке поверхностей, где находится много этих дефектов, чтобы гарантировать, что энергия не теряется на поверхностях.
Это действительно большое открытие для отрасли. Это первая статья, демонстрирующая, как систематически контролировать и оптимизировать поверхностные поля в перовскитах.
Традиционно перовскитные элементы с трудом соответствовали долговечности своих кремниевых аналогов, которые могут надежно функционировать более двух десятилетий. Перовскиты, с другой стороны, демонстрировали тенденцию к деградации всего через несколько месяцев или лет эксплуатации. Кроме того, воспроизведение высокой эффективности, достигнутой в маломасштабных лабораторных образцах, на более крупных, коммерчески жизнеспособных панелях оказалось серьезной технической проблемой.
Исследование под руководством MIT сосредоточено на сложной инженерии наноструктуры перовскитных солнечных элементов для оптимизации их эффективности и продления срока службы. Ключевым аспектом подхода исследователей является техника, называемая «пассивация», которая направлена на стабилизацию поверхности и интерфейсов материала. Пассивация снижает деградацию ячеек, гарантируя, что они сохранят свою эффективность в течение более длительного периода. Анализируя и изменяя интерфейсы, где перовскитный материал встречается с другими компонентами внутри ячейки, команде удалось разработать новые стратегии для повышения стабильности и производительности.
Эта работа имеет большое значение, поскольку она не только демонстрирует, как повысить долговечность и эффективность перовскитных солнечных элементов, но и проливает свет на основные механизмы, которые приводят к их деградации. Выводы исследователей предлагают более четкую дорожную карту для разработки перовскитных элементов, которые могут конкурировать и потенциально превосходить традиционные кремниевые солнечные элементы по эффективности, стоимости и гибкости применения.
Глобальная команда под руководством MIT по сути предоставила руководство для будущих инженерных усилий, направленных на коммерциализацию перовскитных солнечных элементов. Профессор MIT Владимир Булович сказал: «Я думаю, что мы стоим на пороге первых практических демонстраций перовскитов в коммерческих приложениях. И эти первые приложения будут очень далеки от того, что мы сможем делать через несколько лет».
Булович также добавил, что перовскиты следует рассматривать как дополнение к кремниевой фотовольтаике – «еще один способ добиться более быстрого развертывания солнечной электроэнергии».
Читайте также: Гонка началась: перовскитные солнечные элементы для космоса
Чтобы ограничить отключения электроэнергии и сделать ваш дом более устойчивым, рассмотрите возможность перехода на солнечную энергию с системой хранения энергии на аккумуляторах. Чтобы найти надежного установщика солнечных батарей рядом с вами, который предлагает конкурентоспособные цены, посетите EnergySage, бесплатный сервис, который позволяет вам легко перейти на солнечную энергию. У них есть сотни проверенных установщиков солнечных батарей, которые конкурируют за ваш бизнес, гарантируя, что вы получите высококачественные решения и сэкономите 20-30% по сравнению с самостоятельным подходом. Кроме того, им бесплатно пользоваться, и вы не будете получать звонки от продавцов, пока не выберете установщика и не поделитесь с ними своим номером телефона.
Ваши персональные предложения на солнечные батареи легко сравнивать онлайн, и вы получите доступ к беспристрастным энергетическим консультантам, которые помогут вам на каждом этапе пути. Начните здесь. – ad*