Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Реклама Яндекс:

Поделиться в социальных сетях

Увеличен КПД перовскитовых солнечных элементов

Опубликовано 08.11.2017

Перовскитовые солнечные батареи - одна из ветвей будущего солнечной энергетикиПеровскитовые солнечные батареи - одна из ветвей будущего солнечной энергетикиУвеличение КПД солнечных ячеек не может идти бесконечно. И для кристаллического кремния предел уже почти нащупан. Однако исследователи из Кембриджского университета нашли способ повысить эффективность именно перовскитных солнечных панелей, как самых перспективных на данный момент. Сделали они это за счет использования кинетической энергии электронов.

Для увеличения выработки панелей необходимо превратить солнечный свет в электроны, а затем извлечь из них электрический заряд, и все это на огромной скорости — за одну квадрилионную долю секунды или несколько фемтосекунд, пишет Science Daily. В течение короткого момента после создания электроны движутся очень быстро. Затем они начинают сталкиваться и терять энергию. Электроны, которые сохраняют свою скорость до столкновения, называются «горячими», а добавленная кинетическая энергия означает, что они имеют потенциал для увеличения заряда. Именно за счет этих «горячих» электронов ученым удалось извлечь гораздо большее количество энергии, чем было возможно раньше.

Такой способ потенциально позволяет увеличить КПД солнечных панелей до 30% — предельно возможного значения для перовскита. «Представьте, что у вас есть бильярдный стол, и каждый мяч двигается с одинаковой скоростью, — говорит Йоханн Рихтер, исследователь из Optoelectronics Group. — Через некоторое время они ударяют друг друга, что заставляет их замедляться и изменить направление. Мы хотели выяснить, как долго можно извлекать электроны, прежде чем это произойдет».

Перовскиты — это новый класс материалов, который в скором времени может заменить кремний в фотоэлектрических панелях. Хотя перовскитные солнечные элементы были разработаны недавно, они почти достигли энергоэффективности кремния. Одним из вариантов использования перовскитов может быть встраивание их в так называемый "солнечный сендвич" - солнечный элемент, сочетающий в себе несколько фотопоглощающих слоёв для увеличения КПД общего элемента. Основная задача для создания такого бутерброда состоит в том, чтоб сделать каждый предыдущий слой прозрачным для последующего.

"Солнечный сендвич" позволяет увеличивать КПД элемента, используя лучшие стороны своих слоёв"Солнечный сендвич" позволяет увеличивать КПД элемента, используя лучшие стороны своих слоёв

Кремниевые ячейки имеют толщину около миллиметра, тогда как перовскит — лишь один микрометр: это примерно в 100 раз тоньше человеческого волоса. Гибкие перовскитные ячейки можно устанавливать на неровные поверхности — крыши зданий и автомобилей, палатки и даже одежду.

Поделиться в социальных сетях