Вчені з Китаю розробили недорогі гнучкі сонячні батареї з перовскиту

Нещодавно Китайські вчені з Університету Фудан у Шанхаї презентували сонячні клітини у вигляді гнучких волокон, які можуть бути використані в текстилі. Гнучкі, коаксіальні елементи, розроблені з perovskite і вуглецевих нанотрубок, мають відмінну ефективність перетворення 3,3% і низьку вартість виробництва.

Сьогодні сонячні батареї є недорогими і неефективними, або мають прийнятну ефективність, але досить дорогі. Один розчин до цієї дилеми - це використання перовситу, який, на відміну від кремнію, має низьку вартість і не вимагає ніяких дорогетичних добавок. Перовськіт є групою матеріалів, які мають особливу кристалічну структуру, схожу на кальцій, титанат, які є напівпровідниками і добре поглинають сонячне світло. Але найголовніше, вони можуть перемістити електрони, збуджені фотонами, досить довго, в межах кристалічної решітки перед поверненням в нормальний енергетичний стан – властивість, яка дуже важлива для виготовлення високоефективних сонячних батарей.

Китайські дослідники змогли розробити перовські сонячні клітини у вигляді гнучких волокон так тонких, що вони можуть бути ткані в тканину. Процес виробництва таких гнучких сонячних батарей порівняно простий і вигідний, оскільки він використовує технологію побудови шару.

Ядро волокна - це анод, виготовлений з тонкого дроту з нержавіючої сталі, покритого компактним шаром титану. Зверху цього шару вноситься шар пористого нанокристалічного титану, який забезпечує велику площу поверхні для подальшого CH3NH3PbI3 перовковий шар. Це слідують шаром спеціального органічного матеріалу і прозорим шаром вуглецевих нанотрубків, які використовують як катод.

Перовскитний шар поглинає сонячні промені, які викопують електрони, викликаючи їх переїзд у вищу енергетичну державу і залишають позитивно заряджені « свердловини» на їх місці. Електрони потрапляють в компактний шар титанового діоксиду і переходять до аноду, а «лунки» захоплюється органічним шаром. Велика площа поверхні і висока електропровідність вуглецевих нанотрубок катоду допомагають швидко переносити заряд. За даними дослідників, ефективність нових клітин волокнистих сонячних батарей перевищує, що барвників або полімерних сонячних батарей.

Джерело: www.cheburek.net