Směrem k „zelenějším“levným solárním článkům

Směrem k „zelenějším“levným solárním článkům
Směrem k „zelenějším“levným solárním článkům
Anonim

Solární panely se množí po celém světě, aby pomohly snížit závislost světa na fosilních palivech. Ale ani konvenční panely nejsou bez ekologických nákladů. Nyní vědci hlásí v Journal of the American Chemical Society nový pokrok směrem k praktičtějším, „zelenějším“solárním článkům vyrobeným z levných halogenidových perovskitových materiálů. Vyvinuli perovskitové solární články s nízkou propustností se sníženým obsahem olova a účinností přeměny energie 15 procent.

V naději, že jednoho dne nahradí fotovoltaické články na bázi křemíku, které jsou relativně drahé a jejich výroba vyžaduje hodně energie, se vědci obrátili na hybridní organicko-anorganické halogenidové perovskity, které lze vyvinout s nižšími náklady pomocí méně energie než křemík. Účinnost těchto materiálů se za posledních několik let rapidně zvýšila. Další zlepšení účinnosti však vyžaduje naskládání dvou dílčích buněk, z nichž horní má široký bandgap a spodní nízký bandgap, aby se vytvořil tandemový článek. Bandgap označuje nejnižší energii světla, kterou může polovodič absorbovat. Výkon perovskitových buněk s nízkým bandgapem po mnoho let zaostává. Dewei Zhao, Ren-Gen Xiong, Yanfa Yan a kolegové hledali způsob, jak to změnit.

Pro své solární články výzkumníci vyvinuli nový prekurzorový roztok kombinující formamidinium cín jodid a methylamonium olovnatý jodid. Výsledné cíno-olověné perovskitové články měly nízké pásmové mezery a až 15procentní účinnost přeměny energie. Jiné týmy nedávno uvedly články s nízkou šířkou pásma s účinností asi 13,6 procenta. Články navíc obsahovaly o 60 procent méně olova než olověný, jednopřechodový (netandemový) perovskitový solární článek s aktuální rekordní účinností 22.1 procento. Snížení obsahu olova a zlepšená účinnost u článku s nízkou šířkou pásma představují významný krok směrem k praktickým, k životnímu prostředí šetrnějším perovskitovým tandemovým solárním článkům, říkají vědci.

Populární téma