Сотовая структура сделала перовскитные солнечные панели крепче

Исследователи из Стэнфордского университета создали перовскитные солнечные панели с гексагональной структурой. Таким образом они смогли преодолеть одну из главных проблем при создании солнечных панелей из таких материалов — их высокую хрупкость. Исследование опубликовано в журнале Energy & Environmental Science, также о нем сообщает сайт университета.

Альтернативная энергетика, в частности солнечная, развивается очень быстрыми темпами. Пока производство солнечных батарей остается довольно дорогим, поэтому ученые активно занимаются поиском новых материалов и технологий. Одним из самых перспективных классов материалов считается соединения со структурой перовскита. Их довольно дешево и легко производить, а по эффективности они уже сравнимы с «классическими» кремниевыми солнечными батареями. Но их распространению мешает несколько факторов — хрупкость и низкая химическая стабильность.

Ученые из Стэнфорда решили защитить перовскитные солнечные панели, разделив их на множество небольших ячеек. Конструкция представляет собой массив из небольших ячеек шириной около половины миллиметра, разделенных шестиугольным полимерным каркасом. В каждой ячейке располагается элемент из перовскита — метиламония йодида свинца (CH₃NH₃PbI₃). За счет такой конструкции солнечная панель получилась устойчивой к механическим воздействиям. Также, если часть ячеек выйдет из строя, остальная панель не будет затронута и продолжит функционировать. В то же время, стоит отметить, что КПД такой панели снизился 15,4 ± 0,4 до 12,2 ± 0,8 процента по сравнению с панелью обычной конструкции.

Исследователи проверили панели на устойчивость в соответствии со стандартом ISOS D-3. Для этого они выдерживали панели новой конструкции и обычной конструкции без шестиугольного каркаса при 85 градусах Цельсия и 85-процентной относительной влажности в течение шести недель. Выяснилось, что у панелей с шестиугольной структурой КПД снизился примерно до 60 процентов, тогда как у обычной панели он снизился сильнее — практически в два раза.

Недавно американские ученые показали возможность практической реализации перовскитных фотоэлектрических элементах на горячих носителях, для которых теоретический предел КПД вдвое выше, чем у обычных кремниевых.

Григорий Копиев