У своїй добірці новітніх технологій 2018 року ми розповідали про міні-революцію у виробництві сонячних панелей. Виготовлення звичайних кремнієвих панелей було занадто дорогим, і на зміну кремнію прийшов перовськіт – гібридний матеріал із непоганим ККД. До того ж, він набагато дешевший.

Друга проблема з кремнієм полягає у тім, що процес його очищення вимагає занадто багато електроенергії, а самі очисні фабрики залишають неабиякий вуглецевий слід. Тож тонкі плівки перовськіту стали не лише дешевшим, але й зеленішим аналогом кремнієвих панелей. Однак повна відмова від кремнію потребувала покращення стабільності роботи перовськітових панелей і спрощення процесу їхнього виробництва.

Самі по собі перовськітові елементи – тонкі плівки штучного кришталю, гнучкі й легкі. На відміну від 1650ºC у кремнію, перовськіт можна вирощувати у лабораторіях за температури 100ºС. Його лабораторні зразки видають приблизно 25% ККД, проте «бойові» показники дещо менші.

Стенфордські науковці зробили черговий крок у міні-революції сонячних панелей, продемонструвавши новий спосіб виробництва стабільних фотоелементів із перовськіту, які складаються у робочі сонячні модулі.

За словами винахідників, це – нова епоха зеленої енергетики, яка дозволить подолати бар’єри кошторису та швидкості виробництва панелей. Вченим вдалося досягнути швидкості виробництва у понад 700 метрів на годину, із ККД у 18% і ціною менше 3$ за квадратний метр панелей. Сьогодні цей показник коливається між 40$ i 110$.

Зразок перовськітового модулю, виробленого швидкісним методом.

Це стало можливим завдяки спеціальному роботизованому пристрою. Його подвійні сопла неймовірно швидко продукують плівку: одне покриває скляну поверхню рідким розчином, а друге – іонним газом.

Якщо наш модуль працюватиме протягом 30 років, це дозволить знизити вартість електроенергії менше 2 центів за кіловат-годину. В ідеалі – охопити цим увесь світ, започаткувавши будівництва дешевих сонячних ферм.

Нік Ролстон, учасник дослідження

Заради справедливості, зазначимо, що 2016 року теж були спроби швидкого і дешевого виробництва перовськіту. Японські вчені досягли неабияких результатів (на той час). Утім, їхні модулі мали ККД близько 16% і трималися лише 2000 годин.

Коменти
Волод Йович

Цікаво яке альбедо у цього кришталіту? :) Бо старі сонбат погані не стільки малим ККД, скільки нагріванням. Мені аж дивним здавалось, що аж такими хочуть боротись з “глоб.потепл”… А от якщо кришталіт збільшить відбиття соняч.енергії в космос — то містам стало би легше, прохолодніше.