Loading...

Новый шаг на пути к солнечным батареям будущего: разработаны алгоритмы оценки стабильности перовскитных солнечных элементов

Существующие методы оценки стабильности фотоэлектрических преобразователей не подходят для солнечных батарей нового поколения на основе галогенидов металлов с перовскитной структурой. Большая группа ученых, в которой профессор Павел Трошин представляет Сколтех, разработала алгоритмы исследования эксплуатационной стабильности перовскитных солнечных элементов. Предложенные протоколы и рекомендации представлены в большой статье, опубликованной в журнале Nature Energy.

Новый шаг на пути к солнечным батареям будущего: разработаны алгоритмы оценки стабильности перовскитных солнечных элементов - фото 1

Перовскитные солнечные батареи – новый тип фотовольтаических устройств, которые по прогнозам составят мощную конкуренцию широко используемым кремневым солнечным панелям. По своей эффективности они уже им не уступают, проблема только в недостаточной эксплуатационной стабильности,которая мешает коммерциализации перовскитной технологии. Существующие тесты для оценки стабильности солнечных элементов не дают адекватных результатов для нового типа устройств, т.к. перовскитные материалы сильно отличаются по поведению от классических полупроводниковых материалов.

Над решением этой проблемы работала большая группа ученых: 59 ведущих исследователей из 51 организации. Дискуссию возглавила профессор Моника Лира-Канту (Mónica Lira-Cantú) из Каталанского института нанотехнологий (Испания) и профессор Евгений Кац (Eugene A. Katz) из Университета Бен Гуриона в Негеве (Израиль). Сколтех представлял профессор Центра энергетических технологий Павел Трошин. Ученым удалось прийти к консенсусу, разработать протоколы и стандарты, рекомендованные для исследования стабильности перовскитных солнечных элементов. Результаты дискуссии представлены в журнале Nature Energy.

Эксперты дополнили существующие протоколы серией специальных процедур, необходимых для оценки специфических свойств перовскитных материалов и солнечных батарей. Например, предложено циклирование в режиме «день-ночь», протоколы оценки стабильности в модели «идеальной инкапсуляции», методы исследования поведения солнечных элементов при воздействии внутреннего и внешнего электрических полей. Также сделаны рекомендации по стандартизации исследований в области стабильности перовскитных солнечных батарей с целью повышения их воспроизводимости.

Тем не менее, впереди у ученых еще много работы. Следующим этапом станет подготовка технического отчета – последний шаг, необходимый для стандартизации, критически важной для начала массового производства и практического внедрения перовскитных солнечных батарей. В контексте решения глобальных социальных и экологических проблем, внедрение перовскитных солнечных батарей может обеспечить нас дешевой электроэнергией, получаемой из возобновляемых источников. Эти разработки позволят прекратить бездумное сжигание ископаемого топлива, снизят выбросы парниковых газов в атмосферу и помогут сохранить ценные углеводородные ресурсы для использования в химической промышленности.

Ссылка на публикацию:

Mark V. Khenkin, Eugene A. Katz, Pavel A. Troshin, Mónica Lira-Cantú et. al., Consensus Statement for Stability Assessment and Reporting for Perovskite Photovoltaics based on ISOS Procedures. Nature Energy, 2020.

http://dx.doi.org/10.1038/s41560-019-0529-5

*****

Сколковский институт науки и технологий (Сколтех)негосударственное научно-образовательное учреждение. Созданный в 2011 году при участии Массачусетского технологического института (МТИ), институт готовит новые поколения исследователей и предпринимателей, развивает научные знания и содействует технологическим инновациям с целью решения важнейших проблем, стоящих перед Россией и миром в новом тысячелетии. Сколтех строит свою работу, опираясь на опыт лучших российских и международных образовательных и исследовательских институтов. При этом особый акцент делается на преподавание навыков предпринимательской и инновационной деятельности. Сайт: http://www.skoltech.ru/

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить