Диджитал Прорыв в солнечной энергетике: как панели нового поколения достигнут эффективности 40%
Ученые из Гонконга заявили, что эффективность тандемных перовскит-кремниевых солнечных ячеек может быть увеличена с нынешних 34% до 40%.
Солнечные ячейки третьего поколения, объединяющие в себе преимущества двух разных материалов, развиваются стремительными темпами. Команда исследователей Гонконгского политехнического университета провела разработала стратегию, которая поможет преодолеть оставшиеся препятствия на пути к их массовому внедрению, пишет Tech Xplore.
Тандемные солнечные ячейки — это комплексная конструкция, где разные компоненты работают в паре, чтобы эффективнее преобразовывать солнечный свет в энергию.
- Верхний слой (перовскит): берет на себя высокоэнергетическую, синюю и зеленую часть солнечного спектра.
- Нижний слой (кремний): поглощает более слабую, красную и инфракрасную часть спектра, которая проходит сквозь верхний слой.
Відео дня
Такая комбинация позволяет захватывать гораздо более широкий диапазон солнечного света по сравнению с традиционными кремниевыми панелями, что и обеспечивает повышенный КПД.
Какие проблемы нужно решить для достижения 40%
Несмотря на впечатляющие лабораторные результаты, для получения 40% эффективности на практике нужно исправить несколько изъянов. Во-первых, нестабильность перовскита — этот материал очень чувствителен к влаге, кислороду, ультрафиолету и перепадам температур, что приводит к его быстрой деградации. Есть сложности с масштабированием. Технологии, которые отлично работают на маленьких лабораторных образцах, сложно перенести на большие промышленные панели, сохранив однородность и низкий уровень дефектов.
Кроме того, пока еще не хватает данных о реальном сроке службы таких панелей в полевых условиях. Ученые настаивают на необходимости строгих тестов по международным стандартам. Наконец, экологический вопрос тоже имеет место. В большинстве перовскитных ячеек используется свинец, что создает риски. Необходимо создать более безопасные альтернативы и эффективные методы переработки.
Тем не менее, 40% эффективности означает, что для выработки того же количества энергии потребуется меньшая площадь. По мнению исследователей, ускорение коммерциализации этой технологии не только поможет в борьбе с изменением климата, но и обеспечит стабильным и дешевым источником "зеленой" энергии такие энергоемкие отрасли, как центры обработки данных для искусственного интеллекта. Именно такие прорывы, по их словам, помогут достичь реальной низкоуглеродной трансформации мировой энергетики.
Раньше Фокус сообщал, что солнечные панели отменяют в США из-за немыслимой ситуации на производстве. Южнокорейская компания Qcells вынуждена сократить зарплаты и рабочее время для трети своих сотрудников на заводе в США. Причина — американская таможня задерживает импортные компоненты, подозревая, что они изготовлены с применением принудительного труда в Китае.
