Сонячні панелі покращили незвичайним способом і тепер їхня ефективність сягає 26%

Про це пише медіа interestingengineering.com.

Що відомо про синтетичну молекулу CPMAC

Вчені продемонстрували, що включення синтетичної молекули в перовскітні сонячні елементи підвищує їхню енергоефективність і довговічність. Відома як CPMAC, молекула є іонною сіллю, синтезованою з бакмінстерфуллерена, речовини, що складається з атомів вуглецю C₆₀.

Однак слабкі взаємодії на межі перовскіту C₆₀ призводять до механічної деградації, яка ставить під загрозу довгострокову стабільність сонячних елементів. Щоб усунути це обмеження, дослідники розробили іонну сіль, отриману з C₆₀, CPMAC, щоб значно підвищити стабільність перовскітних сонячних панелей.

Дослідники стверджують, що включення CPMAC призвело до поліпшення електронних властивостей сонячних елементів. Вони підкреслили, що елементи з CPMAC мали ефективність перетворення енергії — стандартний показник, який використовується для оцінки енергоефективності сонячних батарей — на 0,6% вищу, ніж сонячні елементи, створені з використанням C₆₀.

Навіть різниця в 1% в енергоефективності електростанції, яка виробляє 1 гігават електроенергії, може додатково принести користь 5000 будинків.

Дослідження підкреслює, що C₆₀ зазвичай є шаром перенесення електронів (ETL) в інвертованих перовскітних сонячних панелях, його молекулярна природа C₆₀ призводить до слабких інтерфейсів, що призводять до неідеальної електронної та механічної деградації інтерфейсу.

Ефективність перетворення енергії 26%

Використовуючи CPMAC, вчені отримали ефективність перетворення енергії (PCE) ~26% з деградацією ~2% після 2100 годин роботи 1 сонця при 65 °C. Для мінімодулів (чотири субелементи площею 6 кв. см кожен) вони досягли PCE ~23% з деградацією <9% після 2200 годин роботи при 55 °C.

"Коли ми маємо справу з масштабом типової електростанції, додаткова електроенергія, що виробляється навіть з частки відсотка, вельми істотна", — наголосили науковці та зазначили, що сонячні панелі з CPMAC показали зниження ефективності перетворення енергії, що становило одну третину від ефективності сонячних елементів C₆₀, коли обидва типи зазнавали впливу високих температур за різної вологості впродовж більш ніж 2000 годин, що є еталоном для перевірки стабільності сонячних елементів.

Раніше ми писали, що Ілон Маск несподівано висловився про сонячну енергію. Американський підприємець заявив, що енергетична незалежність, зокрема сонячні панелі та акумулятори, можуть врятувати життя сім'ям.