Новости Hardware

Учёные в пять раз продлили срок службы перспективных солнечных панелей из перовскита

Рабочие характеристики перовскитных солнечных элементов значительно превосходят аналогичные параметры кремниевых панелей. Однако у перспективных солнечных батарей из перовскитов есть один большой недостаток — это высокая чувствительность к окружающей среде. Они быстро деградируют даже в лабораторных условиях, а на открытом воздухе такие процессы только ускоряются. Решить эту проблему смогла международная группа учёных с участием специалистов из России.

 Источник изображения: НИТУ МИСИС

Источник изображения: НИТУ МИСИС

Исследователи из НИТУ МИСИС, Университета Гренобль Альпы и Римского университета Тор Вергата предложили технологию стабилизации перовскитных батарей и повышения их коррозионной устойчивости с помощью максенов (MXenes) — двумерных карбидов или нитридов переходного металла. Решение представлено в виде «интерфейса» — тончайшей прослойки из максенов между катодом и n-слоем элемента. Самое важное в этом открытии — технология очень проста для адаптации к массовому производству солнечных панелей из перовскита. Фактически «стабилизирующий» материал добавляется в краску для печати солнечных элементов, что делает техпроцесс предельно простым.

Толщина фотоэлементов из перовскита порядка 1 мкм. Для сравнения, толщина кремниевых фотоэлементов в среднем достигает 200 мкм. Перовскитную солнечную панель можно банально напечатать на любой поверхности, что делает технологию дешевле и с едва ли ограниченным охватом. Солнечные панели могут появиться на любой свободной поверхности произвольной кривизны. Перейти к практической реализации этой идеи в основном мешает быстрая деградация панелей в присутствии влаги, с чем вместе научились разбираться учёные из России, Италии и Франции. По крайней мере, предложенная технология в пять раз продлевает срок службы перовскитных панелей.

«Эксперименты подтвердили, что добавление гибрида батокупроина и максена в качестве "интерфейса" между n-слоем и катодом не только повышает КПД перовскитного солнечного элемента, но и способствует долгосрочной стабилизации между слоями. Максен предотвращает химическое разложение и повышает износостойкость устройства», — говорится в пресс-релизе НИТУ «МИСИС».

В совместной статье в издании Small учёные поясняют, что наилучший образец прослойки был выявлен при концентрации батокупроина в изопропаноле 0,5 мг/мл, а максена — 0,75 мг/мл. КПД этого образца составил 17,46 % против 16,45 % образца без добавления максена. При проверке термической стойкости при 80 °C КПД солнечного элемента с максеном снизился до 80 % от первоначального значения через 1080 часов работы, в то время как элемент без максена — уже через 330 часов. Тест на поглощение света выявил, что благодаря максену КПД снизился на 4 % от исходного значения через 2300 часов, КПД образца без максена снизился до 80 % за 430 часов.

На следующем этапе команда разработчиков приступила к адаптации метода для промышленной реализации, что в итоге приведёт к пилотному прототипированию на широком формате.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Goat Simulator 3 — козапокалипсис сегодня. Рецензия 8 ч.
Новая статья: Gamesblender № 598: «горящие» GeForce RTX 4090, игровой движок от VK и первый геймплей Warhammer 40,000: Rogue Trader 9 ч.
Фоторедактор Lensa вдруг стал самым популярным приложением для iOS в России 9 ч.
Энтузиаст установил macOS на Nintendo Wii и попытался запустить Doom — получилось не очень 15 ч.
Скайрим, деньги, два зелья: мать реддитора начала геймерский путь с TES V: Skyrim и основала там доходный бизнес 18 ч.
Режиссёру God of War Ragnarok пришлось сражаться за одноглазую белку 19 ч.
После перехода к Илону Маску Twitter потерял крупных рекламодателей и сотни миллионов долларов дохода 19 ч.
Internet Archive запустил браузерный эмулятор карманных компьютеров Palm из конца 90-х 21 ч.
Доверие бизнеса к российскому софту за два года выросло на 290 %, а к open source — вдвое 21 ч.
Binance выделила $1 миллиард на поддержку криптоиндустрии 26-11 01:24
Экономически Нидерландам было бы выгоднее потерять рынок литографического оборудования США, а не Китая 14 мин.
SpaceX запустила корабль Dragon к МКС — он доставит 3,5 тонны грузов, включая семена томатов 7 ч.
Дефицит чипов заставил Jaguar Land Rover сократить производство некоторых моделей 18 ч.
Вышел индустриальный ПК SolidRun Bedrock V3000 Basic с двумя портами 10GbE SFP+ и поддержкой 5G 18 ч.
В разгонном блоке новой европейской ракеты-носителя Vega C нашли дефект — его разберут, а первый коммерческий запуск отложат 19 ч.
AirPods Pro 2 всё же не поддерживают lossless-кодеки, но это не помешало Apple улучшить качество звука 19 ч.
Марсианский вертолёт Ingenuity впервые полетел с новой навигационной программой — его научили приземляться среди скал 21 ч.
Orion вышел на ретроградную орбиту Луны и установил рекорд по удалению от Земли для подобных космических кораблей 22 ч.
Xiaomi намерена продавать по 10 млн электромобилей в год 24 ч.
Эксперты Google подтвердили защищённость подводных интернет-кабелей от сильных солнечных бурь 26-11 01:23