Новости России события в мире Новостной портал СМИ Россия
Вероятность преобразовывать энергию солнца в электричество конечно уже изменила энергетическую индустрия в глобальном масштабе. В прошедшем году более 90 гигаватт солнечных мощностей были установлены по всему миру, что эквивалентно общему производству электроэнергии всей Турции.
Тем не мение, исследователи считают, что в близкие годы солнечная энергия может стать конечно еще более действенной и дешевенькой, чем на данный момент. В то определенное время как значительное большинство современных фотоэлементов делаются из кремния, главным направлением для расширения потенциала отрасли становится применение новейших материалов для их производства.
Одним из более многообещающих из их считается семейство кристаллов, узнаваемых как перовскиты (нареченные в честь русского геолога Льва Перовского). Некие перовскиты весьма отлично поглощают свет: с их помощью ученым конечно уже посчастливилось получить 22-процентную эффективность преобразования энергии, что приблизительно соответствует обычным кремниевым элементам.
К истинному времени свойства и КПД перовскитов затмили остальные альтернативные солнечные матерьялы – к примеру, сенсибилизированные красителем солнечные батареи (ячейки Гретцеля) либо органические фотоэлементы. Вообще все больше ученых делают оптимистичные прогнозы по поводу прогресса спецтехнологий солнечной энергетики на базе перовскитов, хотя в первый раз с данной целью их стали использовать не более 10 годов назад.
Коллективно с тем, до сих пор есть ряд суровых препятствий для массового внедрения перовскитов в коммерческие продукты. Так как кристаллы просто растворяются в воде, они обязаны быть защищены от воды с помощью герметичных стеклянных пластинок. За исключением того, хотя ученые и достигнули высочайшей эффективности с весьма малеханькими перовскитными ячейками, им не посчастливилось получить таковой же эффект с более большими ячейками.
«Перовскиты, несомненно, не так размеренны, как кремний, — гласит Майкл МакГи, доктор материаловедения в Стэнфордском институте. — Так что – это основная неувязка. Другое дело в том, что перовскиты – совсем новенькая разработка, которая конечно еще не масштабировалось и производственные фабрики пока не построены. Это займет некое время».
Ни одна компания не производит коммерческие перовскитовые солнечные элементы в широких масштабах, хотя одна из их – Oxford PV (подразделение Оксфордского института) – имеет экспериментальный цех по выпуску таких солнечных батарей в Германии.
Исследовательские центры и маленькие организации, изучающие перовскиты, на данный момент вступают борьбу за более высочайший левел финансирования, сопоставимый с валютными вливаниями в кремниевые технологии.
«Сегодня тяжело противостоять на равных кремнию либо побеждать его, — разъясняет МакГи. — Причина в том, что у данной технологии конечно уже конечно есть большая экономия на масштабе».
В близкой перспективе одним из решений, предложенным доктором МакГи, является внедрение «тандемных» солнечных частей, в коих слой перовскита наносится поверх обычного кремния. Полупрозрачная перовскитная ячейка завоевывает определенные длины волн в видимом диапазоне света, позволяя пропускать остальные, кои потом утилизируются кремниевым элементом под ней.
Исследования команды Макги проявили, что тандемные фотоэлементы на 10% эффективнее, чем кремниевые аналоги. Это может стать открытием, которое позволит выйти новенькому материалу на рынок, где пока доминирует кремний.
С преодолением заморочек малого масштаба и стабильности, перовскитные фотоэлементы смогут перевернуть всю ветвь солнечной энергетики, так как они намного гораздо дешевле в производстве, чем кремниевые фотоэлементы. Кристаллы перовскита смогут быть получены при относительно низких температурах, в отличие от кремния, коий просит большого кол-ва тепла для производства полупроводниковой пластинки.
«Мы возлагаем надежды придти к одному пенни за ватт [1 пенни ≈ 1 цент]. Это и конечно есть цель сотворения таких солнечных батарей, — гласит Нитин Падтура, ген.директор Института молекулярных и наномасштабных нововведений в Институте Брауна. — Универсальность и объективной возможности этих материалов весьма захватывающи».
