Влиятельные люди в области солнечной энергетики заступаются за перовскитные солнечные батареи

В международной команде влиятельных исследователей по фотогальваническим вопросам, которую возглавила Национальная лаборатория по исследованиям в области возобновляемых источников энергии, взяли курс на продвижение первоскитных солнечных батарей на коммерческий рынок. 

Если мечта станет реальностью, произойдут две параллельные вещи: солнечные батареи должны стать дешевле, а  заводы должны начать производить их быстрее и эффективнее.

Да, Перовскитным Солнечным Батареям

Для тех из вас, для кого эта тема новая, перовскит относится к классу кристаллических материалов. Его структура основана на естественном минеральном перовските, и легко и дешево может  быть синтезирована.

Эти свойства делают перовскит заманчивым для замены кремния. В настоящее время кремний является золотым стандартом для производства высокоэффективных солнечных батарей, но в тоже время дорогим, он уязвимый по отношению к цене и вопросам поставок на мировой рынок сырьевых товаров, и это требует относительно сложного процесса изготовления.

Учёные впервые взглянули на перовскит в 2009 году и достигли  эффективности  преобразования чуть менее чем 4%. Это довольно мизерные показатели по сравнению с кремнием, но быстрое движение вперед и огромными усилиями уже к 2016 году увеличили эту цифру до диапазона 15-20%, превысив показатели на более чем на 22%.

Такой сумасшедший темп совершенствования, практически неслыхан в области фотогальванических исследований, и исследователи предвидят, что ему сужден  ещё больший прирост эффективности.

Так, в чём проблема?

Несколько главных препятствий стоят между перовскитом и вашей новой крышей покрытой солнечными батареями. С одной стороны, перовскит имеют тенденцию разваливаться, под воздействием влаги.

Перейти к решению - до сих пор означает синтезировать перовскит совместно со свинцом, но это открывает целый ряд проблем в значении  потенциальной опасности  для окружающей среды и  здравоохранения. Некоторые  исследователи начинают экспериментировать с перовскитными солнечными батареями без использования свинца, но  этот  путь, кажется, будет долгим.

Перовскитные солнечные батареи в массы

По всей видимости, команда учёных НВЭЛ очень хочет, принести перовскитные солнечные батареи в массы, и они не ждут выхода версии без использования свинца.

В новых материалах, изданных в журнале "Природа Энергии", команда предложила стратегию по коммерциализации особенно перспективных перовскитных батарей  класса Хайдера.

Исследование называлось «Навстречу стабильным и доступных в продаже перовскитных солнечных батарей», которое излагало решение трех задач:

Гистерезис относится к помехам в работоспособности системы из-за временной задержки между ее прошлым и настоящим выходом продукции. Корень ''hys'' относится к истории (времени), а не истерии.

В частности, предложенный  метод производства решает проблемы кристаллических границ блоков (''граница блока'', относится к интерфейсу между частицами в кристаллическом материале, где может произойти снижение эффективности ), и других  факторов ведущих к снижению эффективности.

Авторы предлагают использование методологии электролюминесценции, чтобы  обеспечить стандарт для измерения эффективности преобразования.

Исследование также охватывает стратегии по переработке и повторному применению  свинца, который  использовался в перовскитных солнечных батареях. Вот цитата про деньги из краткого обзора:

«Мы верим, что устройства основанные на перовските могут конкурировать солнечными модулями из кремния, и обсуждаем вопросы, связанные с безопасным обращением с токсичными материалами. »

Для отчёта авторами исследования являются Нам-Гю Парк из Корейского университета Санкиункван, Майкл Гретцель («отец тонкоплёночных солнечных батарей») из  Швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны, Цутому Миясака из Японского университета Иокогамы, и Кейс Емери из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии. опубликовано