Перовскитно-кремниевые панели впервые поступят в массовое производство
solar-power-g4446fa0ac_1920
Британская компания Oxford PV собирается в 2022 г. начать производство комбинированных фотоэлементов из кремния и перовскита – минерала, названного в честь графа Льва Перовского (1792 – 1856). Производственная площадка будет расположена в Бранденбурге-на-Хафеле, старейшем городе земли Бранденбург в восточной части Германии.

Отличительной чертой перовскита является кристаллическая структура. Месторождения этого минерала находятся на Урале, а также в Финляндии, Австрии и Швейцарии. Однако его можно получить в искусственной среде с помощью спекания карбоната кальция (CaCO3) и оксида титана (TiO2) при температуре 1 100 – 1 200 градусов Цельсия. Полученное соединение – титанат кальция с химической формулой CaTiO3 – отличается высокой диэлектрической проницаемостью, что позволяет его использовать для производства конденсаторов, т.е. устройств для накопления электрического заряда и энергии.

Исследования, посвященные возможности применения перовскита в солнечной энергетике, набрали популярность в последние годы. Так, в 2020 г. ученые из Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца провели эксперимент с перовскитно-кремниевой ячейкой площадью 1 квадратный сантиметр, в которой кремний поглощал красные и инфракрасные лучи света, а перовскит – синие и зеленые. Комбинированная ячейка смогла преобразовать в электричество 29,15% солнечного света, тогда как для обычных солнечных панелей этот показатель, как правило, не превышает 20%.

«Перовскитные материалы действительно уникальны благодаря своей спектральной чувствительности. Они поглощают свет на всём видимом спектре от четырёхсот до восьмисот двадцати нанометров. Это одна из уникальных особенностей этого материала», – говорил в интервью ассоциации «Глобальная энергия» Мохаммед Назируддин, адъюнкт-профессор Федеральной политехнической школы Лозанны, один из авторов третьего ежегодного доклада «Десять прорывных идей в энергетике на следующий десять лет», который будет опубликован в июне 2022 г. «Они также обладают энергией экситонных связей. Это означает, что, когда на них попадает свет, их частицы получают положительный или отрицательный заряд, при этом не находясь рядом, и мгновенно разобщаются. Это ещё одно свойство перовскитных материалов. Их необходимо обрабатывать растворами и, конечно, у них есть и недостатки, но эти недостатки не критичны и позволяют комбинировать и таким образом увеличивать эффективность преобразования энергии».

Стартап Oxford PV в 2021 г. в ходе стендовых испытаний довел КПД перовскитно-солнечной ячейки до 29,52%. Разработка Oxford PV представляет собой обычную кремниевую панель, на поверхность которой нанесен тонкий слой перовскита: как и в эксперименте Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца, это позволяет улавливать весь спектр солнечного света. Инновация войдет в коммерческое производство в нынешнем году на заводе в Бранденбурге-на-Хафеле, который ежегодно будет выпускать панели общей мощностью в 100 мегаватт (МВт).

Перовскитно-кремниевые панели в случае успеха Oxford PV пополнят список разработок в солнечной энергетике, которые прошли путь от лабораторного эксперимента до промышленного производства. Еще одна подобная разработка принадлежит американскому стартапу Ubiquitous Energy, созданному в 2011 г. исследователями из Массачусетского технологического института и Университета штата Мичиган, которым за десять с небольшим лет удалось привлечь $70 млн в производство стекол с интегрированными солнечными элементами: такие стекла пропускают видимый солнечный свет, поглощая и преобразовывая в электричество невидимые инфракрасные лучи. Компания в 2021 г. опробовала их производство на площадке японской Nippon Sheet Glass Co.

Поделиться:

Facebook
Telegram
Email
Twitter
VK
OK
Reddit

Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Параллелепипед из древесных отходов: разработка для генерации на биомассе

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) проанализировали, как форма частиц древесной биомассы – куб, пластина и параллелепипед – влияют на процесс из воспламенения и горения. Результаты исследования опубликованы в международном журнале Renewable Energy.

далее ...

Российские ученые усовершенствовали процесс образования газогидратов

Ученые Казанского федерального университета (КФУ) разработали реагент на основе сульфированного касторового масла, который можно использовать для образования гидратов – кристаллических веществ, напоминающих лед и состоящих из молекул газа и воды. Результаты исследования опубликованы в международном журнале Fuel.

далее ...

Гидроэнергетика будет составлять основу энергобаланса Латинской Америки до 2030 года

Гидроэнергетика будет составлять основу энергобаланса Латинской Америки до 2030 года, заявил профессор инженерного факультета Института электротехники Университета Республики Уругвай, экс-президент UTE Гонсало Касаравижжа на первой конференции из цикла Regional to Global, проходящей в уругвайском городе Пунта-дель-Эсте.

далее ...

Архивы


Март 2022
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031