Більшість сучасних сонячних елементів виготовляють з кремнію, який перетворює сонячне світло в чисту електрику. На жаль, процес очищення кремнію зовсім не чистий: він вимагає великих енерговитрат і відбувається на фабриках, що забруднюють атмосферу вуглекислим газом.
У кремнію є й більш «зелена» альтернатива - тонкі плівки перовскита, дешевого і гнучкого матеріалу, який можна виробляти з мінімальними витратами енергії й практично без викидів CO2. Однак, перш ніж відмовлятися від кремнію, необхідно підвищити стабільність перовскитів та спростити процес виробництва.
Перовскитні сонячні елементи - це тонка плівка штучних кристалів, зроблених з дешевих і широкодоступних хімічних речовин: йоду, вуглецю й свинцю. Вони легкі, гнучкі та їх можна вирощувати в лабораторіях при температурі кипіння води - набагато нижчою, ніж ті 1650 градусів Цельсія, які потрібні для очищення від домішок промислового кремнію.
Вже існують експериментальні зразки фотоелементів з перовскита, які видають ККД 25%, однак спроби створити елементи більшої площі призводять до зниження стабільності й ефективності. Для того щоб вирішити цю проблему, вчені зі Стенфорда розробили процес швидкої плазмової обробки.
Роботизований пристрій з двома соплами швидко створює тонкі плівки перовскита: одне сопло покриває скляну поверхню рідким розчином хімічного попередника перовскита. Друге вистрілює іонізованим газом.
Цей метод дозволив вченим отримати 12 метрів перовскитної плівки за хвилину - це приблизно в чотири рази швидше, ніж при виробництві кремнієвих фотоелементів. До того окрім високої швидкості, ККД нової пластини з перовскита склав 18%.
За підрахунками розробників, такі перовскитні модулі можна буде виробляти за ціною 25 центів за квадратний фут - набагато дешевше, ніж $ 2,5 або близько того за звичайний кремнієвий модуль. Це означає що 1 квадратний метр перовскитних модулів буде коштувати при масовому виробництві в районі $ 2,75.
Раніше повідомлялося, що вчені з Окінави розробили перовскитні модулі площею понад 22 кв. см з ККД 16,6%, підтримують високу продуктивність протягом понад 2000 годин безперервної роботи.
Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber
