XƏBƏR

Perovskit günəş panelləri sektorunda inqilab edə bilər

Perovskit günəş panelləri sektorunda inqilab edə bilər

Perovskit ənənəvi silikondan daha səmərəli və ucuz ola bilər, lakin davamlılıq hələ də problemdir.

Avstraliya və Çindəki tədqiqat qrupları sənayedə inqilab edə biləcək bir günəş hüceyrəsi dizaynına getdikcə daha da yaxınlaşır, lakin bir çox maneə qalır.

Əsas 19-cu əsrin ortalarında Rusiyada ilk dəfə kəşf olunan bir kristal quruluş olan perovskitdədir. Mühəndislər, materialı daha populyar və daha davamlı olan silikon əsaslı panellərlə birlikdə daha ucuz və daha səmərəli günəş panelləri yaratmaq üçün istifadə etmək istəyirlər.

"İndi səmərəliliyin yüksəldilməsinə çox vurğu var və bu səbəbdən birdən-birə bu tandem yanaşmaları var" dedi tədqiqatçı alim və Avstraliya Milli Universitetinin (ANU) professoru Thomas White.

Başqa bir səbəb dedi: "İstehsal xərclərini azaltmaq getdikcə çətinləşir."

Uayt və başqaları bildirirlər ki, irəliləyişlərin açarı enerjinin çevrilmə səmərəliliyinin artırılmasında, panelin enerjini günəş işığından birbaşa elektrik enerjisinə çevirmə dərəcəsindədir.

Tədqiqatçılar silikon əsaslı fotovoltaik (PV) panellərdə adətən səmərəliliyin% 16-18% olduğunu və silikon fotovoltaik səmərəliliyin nəzəri hədinin% 29 olduğunu söylədilər.

Tədqiqatlar, perovskitli bir günəş panelinin istehsal prosesindəki bəzi addımları ortadan qaldıraraq xərcləri azaldaraq,% 35-ə qədər səmərəlilik əldə edə biləcəyini göstərir.

"Bunların gözəlliyi ondadır ki, onları həll yolundan işləyə bilərsiniz" dedi Whiteen bir müsahibəsində. “Çox yüksək saflıqlı bir silikon əldə etmək üçün bu yüksək sənayeləşmiş zəriflikdən keçməli olduğunuz silikondan fərqli olaraq, həqiqətən bu materialları toz halında alırıq, bir həlledicidə qarışdırırıq və sonra onları ipliklə örtə bilərik və ya bir substratın üstündə çox incə təbəqələrə bükə bilərik. şüşə və potensial olaraq böyütülə biləcəyi təqdirdə onları çox ucuzlaşdırır. "

Potensial diqqət və dəstəyi cəlb etdi. Avstraliya Yenilənə Enerji Agentliyi (ARENA) bu yaxınlarda inkişaf etmiş günəş fotovoltaik tətbiqetmələri istiqamətində araşdırma və inkişafa dəstək üçün maliyyə açıqladı. Ömrü bitmiş fotovoltaik günəş enerjisi həlləri üçün AR-GE qrupları üçün əlavə 15 milyon ABŞ dolları və xüsusən "materialları tandemdə istifadə edərək silikon əsaslı günəş PV-nin gəlirliliyini artırmaq" mümkündür.

ARENA, Avstraliya Milli Universitetinin alimləri və Çin günəş paneli istehsal edən nəhəng JinkoSolar tərəfindən daha geniş perovskit günəş texnologiyasını kommersiyalaşdırmaq üçün AR-GE səylərində dəstək aldı.

Vədin bəzi erkən əlamətləri var. Keçən il ANU qrupu, laboratoriyada% 21,6 səmərəliliyinə nail olaraq daha böyük bir perovskit günəş hüceyrəsi üçün bir rekord elan etdi. Amerika Birləşmiş Ştatları və Cənubi Koreyadakı tədqiqatçılar perovskitin çevrilmə effektivliyini% 24,2 əldə etdilər, lakin ANU, qruplarının bu mərhələsinin "müəyyən ölçüdən yuxarı perovskit hüceyrələri üçün əldə edilən ən yüksək göstərici" olduğunu söylədi.

Beynəlxalq Yenilənə Enerji Agentliyi (IRENA) günəş fotovoltaik enerjisinin gələcəyinə dair son bir hesabatında perovskitin günəş texnologiyası tədqiqatlarında "ən perspektivli materiallardan biri" olduğunu açıqladı: "Mənimsənilməsi üçün çox yaxşı bir mineral növü. yüngül ”və“ laboratoriyada edilməsi çox asandır ”.

IRENA, Perovskit günəş AR-GE-sinə baxmağa dəyər, lakin agentlik bunun Çin, Avstraliya, ABŞ və digərlərinin araşdırma təşəbbüslərini kodu reallığa çevirməsindən bir müddət əvvəl olacağını xəbərdar etdi.

Ən böyük maneə davamlılıqdır: Perovskit kristalları silikondan daha sürətli parçalanır.

"Kristallar asanlıqla əridikləri üçün nəm şərtləri idarə edə bilməzlər və örtüklənmə yolu ilə nəmdən qorunmaq lazımdır, məsələn alüminium oksid təbəqəsi və ya möhürlənmiş şüşə lövhələr vasitəsilə" deyə İRENA izah etdi.

ANU-dakı Ağ bu çatışmazlığı qəbul etdi. Perovskit də istiliyi silikon qədər ala bilməyəcəyini söylədi.

"Hazırda əsas problem sabitlikdir" dedi. “Hələ də onları kifayət qədər sabitləşdirmək üçün mübarizə aparırıq ki, 25 ildir bir damın üstünə qoymaq istəyirəm. Yəni bu həll olunmamış bir sualdır. "

Xüsusilə ARENA-nın irəli sürdüyü “tandem” yanaşması ilə perovskitin günəş enerjisinin çevrilməsini xeyli artırmaq və davamlılığı və sabitliyi artırmaq üçün bir silikon təbəqəsi ilə birləşdirildiyi yolla aradan qaldırılacağına inandığı bir problemdir. Tandem yanaşmasının əsas faydası daha yaxşı enerji tutmaqdır.

"Günəş batareyalarından materiallar götürərək onları bir yerə yığaraq, bir hüceyrəni yüksək enerji verən mavi və yaşıl işığı udmaq üçün optimallaşdırmaq olar, başqa bir hüceyrə isə infraqırmızı işıq üçün optimize edilmişdir" dedi. "Və ikisini bir yerə yığsanız, birini üst-üstə yığın, o zaman məhsuldarlıq həddi əhəmiyyətli dərəcədə artır" dedi.

Birləşmiş Ərəb Əmirliklərinin Abu Dabi şəhərində yerləşən İRENA, texnologiyanın "bu maneələrin öhdəsindən gələ biləcəyi təqdirdə" günəş fotovoltaik sənayesini dəyişdirmə potensialına sahib olduğuna inanır.

Agentlik, "Perovskit hüceyrələri günəş enerjisinin dinamikasını və iqtisadiyyatını dəyişdirmə potensialına sahibdir, çünki istehsal etmək günəş hüceyrələrindən daha ucuzdur və silikondan fərqli olaraq nisbətən aşağı temperaturlarda istehsal edilə bilər" dedi.

Çin və ABŞ-dakı universitetlərdə fəaliyyət göstərən mühəndislər Advanced Functional Materials elmi jurnalının son sayında perovskit günəş hüceyrəsi tədqiqatlarının vəziyyətinə dərindən baxdılar. Sənədində sabitliyin yaxşılaşdırılması ilə bağlı problemlər qəbul edildi, eyni zamanda "Perovskita günəş hüceyrələrinin səmərəliliyində inanılmaz irəliləyiş" vurğulandı.

Hələ də komanda, növbəti addımın kommersiyalaşdırma gerçəkləşmədən əvvəl perovskitin silikon qədər davamlı olmasına diqqət yetirməli olduğu qənaətinə gəldi. White razılaşdı. "Bu, gələcək illər üçün perovskit edəcək və ya qıracaq" dedi.


Video: Qubada yaradılan ağıllı bağda Günəş panelləri və örtük sistemi quraşdırılıb (BiləR 2021).