Солнечные батареи на основе кремния, возможно, скоро уйдут в прошлое, так как исследователи нашли способ улучшить перовскитовые солнечные батареи без ущерба для эффективности. Перовскитовые солнечные батареи (ПСБ) в последние годы считаются будущим солнечной энергетики, но до недавнего времени они требовали дорогостоящего обслуживания. Теперь группа исследователей из швейцарской Федеральной политехнической школы в Лозанне (EPFL) разработали способ сделать ПСБ более стабильными.
Перовскит — это не столько минерал, сколько пирамидообразная кристаллическая структура с определенной формулой. Некоторые комбинации металлов и галоидов эффективны при поглощении света и передаче заряда, что делает их отличным материалом для фотоэлектрических клеток. Кроме того, ПСБ являются дешевыми, легкими и простыми в сборке, что делает их экономически эффективными. За последнее десятилетие их эффективность в преобразовании солнечных лучей в электроэнергию увеличилась с менее чем 4 процентов в 2009 году до более 20 процентов в наши дни, что позволило обеспечить их соответствие 26,3% эффективности передовых кремниевых элементов. Солнечные батареи на основе кремния в настоящее время являются «рабочей лошадкой» солнечной энергетики, благодаря их эффективности и надежности. Некоторые исследователи считают, что ПСБ могут достичь КПД более 30%, но пока они плохо переносят длительное воздействие Солнца и постоянно требуют ремонта. Чтобы сделать ПСБ более эффективными, ученые экспериментируют с добавлением различных материалов, способных быстро и эффективно транспортировать зазор в электронах. И теперь исследователи из EPFL нашли способ эффективного взаимодействия ПСБ и тиоцианата одновалентной меди (CuSN).
Ученые использовали прокладку из оксида графена между CuSN и слоем перовскита. В результате получилась ПСБ, которая может работать в течение более 1000 часов при температуре 60 градусов по Цельсию.
Теперь ученые работают над увеличением эффективности такой солнечной батареи, потому что пока ее КПД не превышает 5%. Конечно, этого пока недостаточно для практического применения технологии, но ученые уверены, что в будущем эффективность их батареи увеличится.
