Экологичные солнечные модули: новая эра перовскитов

Солнечные модули на основе перовскитов обладают значительным потенциалом: они легкие, высокоэффективные, легко масштабируются, а также недороги и просты в производстве. Тем не менее, их широкое коммерческое применение сталкивается с рядом сложностей. В процессе создания таких модулей используются токсичные растворители для растворения перовскитных кристаллов, которые затем перерабатываются в так называемые перовскитные чернила. Эти чернила могут наноситься различными методами, подобно краске. Однако при работе с большими поверхностями возникают проблемы с качеством.

В результате, новые фотовольтаические модули демонстрируют ограниченную стабильность в эксплуатации.

Исследователи из Нанкинского университета и Университета Штутгарта разработали новый, экологически чистый метод производства перовскитных фотовольтаических модулей в промышленных масштабах. Результаты их работы опубликованы в журнале Science.

Профессор Михаэль Салиба, соавтор публикации и руководитель Института фотовольтаики (ipv) при Университете Штутгарта, отметил: «Нам удалось продемонстрировать, как крупномасштабное производство высокопроизводительных перовскитных фотовольтаических модулей может осуществляться экологически безопасным, надежным способом и в условиях обычной атмосферы».

«Нам удалось разработать процесс, позволяющий наносить «зеленые» перовскитные чернила равномерно и точно, что предотвращает появление неоднородностей в перовскитном слое и, следовательно, снижение эффективности», — поясняет профессор Хайрэ Тан, исследователь Колледжа инженерии и прикладных наук Нанкинского университета.

«Это позволяет нам производить перовскитные фотовольтаические модули экологически безопасным способом, максимизировать производительность всего модуля и обеспечивать его надежную долгосрочную работу», — добавляет Салиба, чья команда тестировала произведенные модули на открытых испытательных установках на крышах Института фотовольтаики.

Новая система позволяет создавать перовскитные фотовольтаические модули площадью 7 200 квадратных сантиметров, достигая эффективности в 17,2% при стабильных рабочих условиях и соответствуя всем стандартам качества и надежности.