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
Специалист центра управления добычей «Газпром нефти»

Цифровая система с искусственным интеллектом упростит исследование недр месторождений

1 мин. чтения
Сотрудник Омского нефтеперерабатывающего завода гуляет с прирученной бактерией по берегу Иртыша мимо комплекса «Биосфера»

Как человек приручил бактерии

4 мин. чтения
В центре управления добычей «Газпром нефти» в ХМАО

Доля отечественных технологий, стратегически важных для нефтегазовой отрасли, достигла 90%

1 мин. чтения
Река Иртыш

Гидробиолог объяснил, чем запуск комплекса «Биосфера» в Омске важен для реки Иртыш

1 мин. чтения
Заправщик сети АЗС «Газпромнефть»

Что такое экологический класс топлива

3 мин. чтения
Парящий поезд

В Челябинске испытали макет парящего «ледяного» поезда

2 мин. чтения
Специалисты комплекса «Биосфера» на Омском нефтеперерабатывающем заводе

Эксперт: Омский комплекс «Биосфера» поможет оздоровить Иртыш за два года

2 мин. чтения
Участник «ЭнергоТехноФеста» представляет свой стартап

Как создать стартап, в который поверят: инструкция «ЭнергоТехноФеста»

6 мин. чтения
Специалист интегрированного центра разработки месторождений «Газпром нефти» за работой

В России появится новая специальность, которая ускорит цифровую трансформацию ТЭК

1 мин. чтения
Бактерии под микроскопом

Зачем прожорливых бактерий «устроили» на работу на нефтеперерабатывающий завод

1 мин. чтения