Гибкие солнечные панели выдержали 1044 часа испытаний жарой и влажностью

Учёные из Юго-Восточного университета и Университета Сучжоу (Китай) научились равномерно печатать слои гибких перовскитных солнечных панелей и получили рекордную для таких устройств эффективность

Гибкие солнечные панели можно сворачивать и крепить на рюкзаки или крыши машин, но при их печати слои ложились неравномерно. Два слоя наносят одновременно: ультратонкую плёнку толщиной в одну молекулу, которая отводит заряды, и поглощающие свет кристаллы перовскита. Их молекулы слишком сильно связывались друг с другом вместо того, чтобы занять свои места, поэтому слои получались с дефектами и разрушались при нагреве и высокой влажности.

Исследователи добавили в исходный раствор молекулу-модулятор, которая работает как «атомный арбитр»: она не даёт компонентам прореагировать раньше времени, помогает плёнке быстро закрепиться на гибкой основе, направляет рост кристаллов и заделывает дефекты. В результате гибкий элемент площадью 25 квадратных сантиметров после 1044 часов работы при 85 °C и влажности 65% сохранил 92,5% начального КПД, составлявшего 22%.

Небольшие гибкие ячейки показали подтверждённую независимой проверкой эффективность 26,86%. Рекордными оказались и модули: 22,31% у панелей 5 × 5 см, 20,63% у панелей 10 × 10 см и 20,15% у листов 30 × 30 см. Панели выдержали резкие перепады температур и прошли сертификацию на стабильность по отраслевому международному стандарту IEC 63163. Результаты опубликованы в журнале Science.

Дальше учёные хотят усовершенствовать молекулы-модуляторы, перейти к тандемным ячейкам — из нескольких слоёв, поглощающих разные части солнечного спектра, — и наладить массовое производство панелей рулонной печатью, как печатают газеты.

Ранее по теме: Полимерная плёнка продлила срок службы перовскитных солнечных элементов

Источник: Interesting Engineering