Китайские инженеры разработали метод обработки перовскитовых солнечных элементов, который повышает их долговечность. Специальное покрытие препятствует разрушение панелей в процессе эксплуатации и позволяет сохранять эффективность в течение длительного времени. Технология исправляет ключевую проблему, препятствующую широкому применению перовскитов в зеленой энергетике.
Перовскитовые элементы дешевле, легче и гибче, чем кремниевые панели, используемые в большинстве современных солнечных батарей. Но есть существенный недостаток, который препятствует переходу солнечных электростанций на этот относительно дешевый материал. В процессе работы под воздействием тепла и света органические компоненты в материале активируются и могут улетучиваться, ослабляя перовскит и повреждая другие материалы в солнечном элементе. В результате эффективность работы панели со временем падает.
Исследователи экспериментировали с усилением перовскитовых панелей, добавляя различные компоненты, в том числе объемные молекулы, 2D-добавки, углеродные нити или квантовые точки. Успеха удалось достичь с помощью клея BondLynx, разрабатываемого канадской компанией. Он действует как сшивающий агент, который образует химические ковалентные связи с органическими компонентами, предотвращая их расшатывание и снижая эффективность.
Исследователи обработали солнечные элементы из перовскита с помощью клея, а затем подвергли их длительному воздействию тепла и света. Солнечные элементы начали с эффективности 24% и сохранили почти 99% после 1 000 ч непрерывного воздействия искусственного света. При этом необработанные солнечные элементы в тех же условиях потеряли 35% своей первоначальной эффективности.
В другом эксперименте обработанные солнечные панели подвергали длительному воздействию тепла. В процессе непрерывной эксплуатации в течение 600 ч при температуре 60 °С обработанные панели сохраняли почти 98% своей эффективности. В тех же условиях контрольная группа потеряла 27% эффективности.
Хотя испытания проводились всего несколько месяцев, тот факт, что обработанные элементы почти не потеряли эффективность, предполагает, что они могут работать гораздо дольше существующих аналогов и бросить вызов кремнию за превосходство в солнечной энергетике.
