Перовскитовые панели превзошли кремний в солнечной энергетике

Учёные Нанкинского университета совместно с инженерами компании Реншине создали полноразмерные перовскитовые солнечные панели, добившись важных результатов по размеру и эффективности. По данным иксбт.ком, разработка не только продемонстрировала рекордные показатели в лабораторных испытаниях, но и превзошла традиционные кремниевые модули в тестах, проведённых на действующей солнечной электростанции. Об этом Иксбт.ком сообщает .

По словам специалистов, главным достижением стал переход от небольших лабораторных образцов к полноразмерным панелям площадью 0,72 квадратного метра. В стандартных условиях такая панель стабильно обеспечивала мощность 158,4 В и демонстрировала сертифицированную эффективность 22% по всей поверхности. Это абсолютный рекорд для перовскитовых модулей метрового масштаба.

Испытания на действующей электростанции

Поскольку одних лабораторных показателей недостаточно, исследователи проверили новую технологию в реальных условиях. Перовскитовую систему мощностью 1 МВ установили рядом с массивом мощностью 3,5 МВ, состоящим из современных кремниевых панелей, и в течение трёх месяцев сравнивали показатели выработки электроэнергии.

Согласно результатам, в марте перовскитовые модули в среднем выработали на 3,42% больше электроэнергии на каждую единицу установленной мощности. В апреле преимущество составило 3,79%, а в мае достигло 5,81%. Рост разницы по мере повышения весенней температуры подтверждает более высокую эффективность перовскитовых панелей в жаркую погоду.

Производственные проблемы и новое решение

В течение долгого времени масштабирование оставалось главной проблемой перовскитовых элементов. При увеличении площади материал, демонстрировавший высокие результаты на небольшом участке, терял мощность из-за микродефектов и нарушений кристаллической структуры. Обычно для устранения таких дефектов используют соли аммониевых галогенидов, однако этот метод создавал сложности при промышленном производстве.

Китайские исследователи предложили альтернативный химический процесс на основе смеси трёх растворителей. Благодаря контролируемой сушке плёнки в вакуумной камере на поверхности формируется защитный слой йодида формиамидиния, который дополнительно обрабатывается солями карбоксилатов свинца. Этот метод обеспечивает равномерное распределение покрытия по всей панели и заполняет дефекты на атомном уровне.

Для повышения долговечности панели подвергли ускоренным испытаниям в течение 1300 часов при температуре 85 градусов и влажности 85%. Модули, обработанные традиционным аммонием, потеряли 39% первоначальной мощности, тогда как панели с новой обработкой карбоксилатами свинца продемонстрировали потерю всего 2% мощности.