Учёные из Гонконга разработали высокоэффективные и стабильные солнечные панели

Эти инновационные солнечные элементы могут быть произведены массово с такой же скоростью, как печатаются газеты, с ежедневным выпуском до 1000 солнечных панелей.

Сочетание гибкости и полупрозрачных характеристик позволяет использовать эти элементы для создания светопоглощающих стеклянных окон, что открывает новые перспективы для реализации концепции "городских солнечных ферм". Такие фермы могут эффективно интегрироваться в мегаполисы с множеством высотных зданий, обеспечивая устойчивое и экологически чистое производство энергии прямо в городе.

Благодаря возможности использования перовскитных солнечных элементов в качестве светопоглощающих стеклянных окон, городские здания могут стать не только потребителями, но и производителями солнечной энергии, что способствует увеличению доли возобновляемых источников энергии в общей энергетической структуре городов.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Energy и возглавленное профессором Алексом Дженом Кван-юэ, представляет значимый вклад в развитие солнечной энергетики. Команда ученых из CityUHK продемонстрировала эффективную стратегию для повышения долговременной стабильности перовскит-органических тандемных солнечных элементов. Это открытие открывает новые перспективы для создания более надежных и эффективных солнечных панелей.

Стабильность широкозонных перовскитов долгое время оставалась вызывающей сложности проблемой для исследователей в области солнечной энергетики. Однако исследовательская группа CityUHK нашла инновационное решение этой проблемы. Они разработали серию органических редокс-инициаторов с уникальными химическими свойствами, способных обеспечить стабильность и эффективность работы солнечных элементов на протяжении длительного времени.

Результаты исследования показали, что интегрированные элементы сохраняют более 90% своей первоначальной эффективности преобразования энергии (PCE) даже после 500 часов работы. Это свидетельствует о высокой потенциальной ценности данного подхода для промышленного производства солнечных панелей и повышения устойчивости солнечных энергетических систем.

Экспериментальное исследование показало, что интеграция перовскитного устройства в монолитный перовскит-органический тандемный солнечный элемент в качестве широкозонного подэлемента является перспективным направлением в области солнечных технологий. Этот подход позволяет значительно увеличить эффективность преобразования солнечной энергии.

Следует отметить, что после 500 часов непрерывной работы при повышенной температуре элемент сохранил 92% своей первоначальной эффективности. Это свидетельствует о высокой стабильности и надежности данной технологии в условиях эксплуатации.

Кроме того, команда исследователей добилась рекордной эффективности в 25.22%, что является важным достижением в развитии солнечных батарей. Эти результаты подтверждают потенциал перовскитных материалов для создания высокоэффективных солнечных элементов.

Не менее важным является то, что устройство продемонстрировало хорошую рабочую стабильность даже в условиях высокой влажности воздуха. Это открывает новые возможности для применения данной технологии в различных климатических условиях и областях применения.

Исследовательская группа, во главе с доктором Ву Шэнфаном, активно применяла редокс- и химические синтезные методы для решения ключевых проблем, связанных с перовскитными солнечными элементами. Это позволило обеспечить стабильность и эффективность работы таких элементов.

Одним из главных результатов исследований стало решение о воплощении их в практические приложения через стартап-компанию HKTech Solar Limited. Это открывает новые перспективы для использования перовскитных солнечных элементов в различных областях.

Перовскитная фотогальваника обладает уникальными свойствами, такими как способность поглощать энергию даже при слабом освещении и механическая гибкость. Благодаря этим характеристикам, они могут быть успешно интегрированы в различные сценарии использования, начиная от крупных зданий и ферм до компонентов Интернета вещей.

Команда, работающая над инновационным проектом в области возобновляемой энергии, активно готовится к запуску пилотной производственной линии в Гонконге. Этот амбициозный план предусматривает ежегодный выпуск 25 мегаватт энергии и направлен на укрепление позиций компании на рынке. Кроме того, команда планирует предложить продукты для отраслевых инвесторов с целью проведения тестирования и оценки их применимости в различных сферах промышленности.

Успешный запуск производственной линии в Гонконге станет важным шагом в реализации стратегии компании по расширению географии своего влияния и увеличению доли на рынке возобновляемой энергии. Предоставление продуктов для тестирования инвесторам позволит не только получить обратную связь от профессионалов отрасли, но и подтвердить конкурентоспособность разработок команды.

Этот амбициозный план развития свидетельствует о стремлении команды к постоянному развитию и инновациям в сфере возобновляемой энергии. Реализация задуманных шагов позволит не только укрепить позиции компании на рынке, но и принести значительный вклад в развитие экологически чистых технологий.

Источник и фото - nia.eco