Top.Mail.Ru
Новости

Перовскиты в космосе: создана технология продления срока службы солнечных панелей с высоким КПД

12 мая 2021

Перовскитные солнечные батареи с активным слоем из соединений свинца — одна из самых многообещающих технологий возобновляемой энергетики. Они дешевле и проще кремниевых кристаллов в производстве и обладают более высоким КПД. Но на космических аппаратах сегодня используются более долговечные кремниевые солнечные элементы — срок их службы достигает 25 лет.

Сотрудники Уральского федерального университета вместе с коллегами из Института проблем химической физики РАН создали технологию защиты перовскитных панелей от естественного разрушения. В перспективе технология позволит использовать их, в том числе, в космической отрасли.

Ученые применили метод сканирующей микроскопии ближнего поля с инфракрасным рассеянием и смоделировали воздействие на перовскиты агрессивных факторов. Таким образом они смогли отследить изменения в структуре и составе активного слоя перовскитных солнечных батарей.

«Перовскитная солнечная ячейка имеет зернистую структуру: на границах атомы состыковываются не идеально, как в кристаллической решетке, а имеют оборванные связи, вакансии. Деградация материала начинается именно в таких областях — образуются продукты распада иодида свинца и метиламмония, снижающие энергоэффективность ячейки. „Связывание“ дефектов на границах зерен на этапе создания пленки определенными соединениями позволяет повысить их стабильность», — объясняет один из соавторов исследования, доцент кафедры электрофизики УрФУ Иван Жидков.

Ученые предложили заполнять дефектные области органическими молекулами, содержащими азот, хлор и 4,6,10-тригидрокси-1,4,6,10-тетраазаадамантан еще на стадии производства. В отличие от других существующих на данный момент решений предложенная технология не требует применения дополнительных дорогостоящих материалов и оборудования, как, например, покрытие защитными пленками других производителей, и увеличивает срок эксплуатации панелей.

Технология открывает новые перспективы для космической отрасли. Перовскитные панели не только эффективнее и легче кремниевых, но и более устойчивы к радиационному облучению. «Перовскитная ячейка дает мощность до 24 Вт на грамм веса, а кремниевая — 2 Вт на грамм. То есть для сохранения спутника одного и того же веса надо послать в космос батарею, которая весит в 12 раз меньше кремниевой, чтобы получить столько же электроэнергии», — говорит Иван Жидков.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также
Ракета летит сквозь облака

Эксперт РАН оценил самый тяжелый китайский двигатель для ракет

1 мин. чтения
Молодые специалисты учатся управлять роборукой под присмотром наставника

Соревнования в искусстве управления искусственным интеллектом

5 мин. чтения
Студент за компьютером

На ИТ-чемпионате разработают «умные» системы диагностики энергетического оборудования

1 мин. чтения
Ученые наблюдают за моржами с борта арктического исследовательского судна

Зачем ученые следят за моржами из морских и летающих лабораторий

4 мин. чтения
Солнечная электростанция

В Китае показали рекордно мощную солнечную панель

2 мин. чтения
Специалист «Газпром нефти» в очках виртуальной реальности

Для специалистов по пожарной безопасности «построили» виртуальную тренировочную площадку

1 мин. чтения
Вид на Южно-Приобское месторождение

Улучшенная технология поможет добывать йод из вод нефтяных месторождений по всей России

1 мин. чтения
В центре цифровой трансформации «Цифергауз» компании «Газпром нефть»

Нацпроект «Космос» и VR-систему подготовки кадров для энергетики представили на ЦИПР-2025

1 мин. чтения
Федор Прядунов несет бочку нефти с реки Ухты, Николай Воскобойников идет бурить скважину на Апшеронском полуострове, а Михаил Бритнев приветствует их с ледокольного судна

От императора до первых предпринимателей: знаете ли вы пионеров российской промышленности?

1 мин. чтения
Медная пена

Из «медной пены» и серы создали катализатор для экономичного производства водорода

1 мин. чтения