Разработана новая технология создания перовскитных солнечных батарей
Перовскиты — это материалы с кристаллической структурой, описываемой формулой ABX3, где A и B – катионы, а X – анион. В производстве солнечных батарей перовскитные материалы сегодня — главная альтернатива дорогостоящим и более сложным в изготовлении кремниевым кристаллам. Батареи из перовскитов можно печатать на специальных струйных или матричных принтерах без применения вакуумных процессов. Они гибкие и компактные, что расширяет возможности монтажа. При этом КПД перовскитных солнечных элементов уже достиг показателей эффективности кремниевых.
В национальном исследовательском технологическом университете «МИСиС» разработками на основе перовскитов занимаются с 2015 года, а в 2017 году там создана Лаборатория перспективной солнечной энергетики под руководством профессора Альдо ди Карло — известного эксперта по широкоформатным солнечным батареям на основе перовскитов.
«В отличие от кремния, перовскиты обеспечивают генерацию при рассеянном свете и низкой освещенности. Перовскитная солнечная батарея работает при любых погодных условиях, и даже в помещениях. Это расширяет круг применения, например, для автономного питания стационарных приборов и носимых устройств (часов и смартфонов)», — рассказывает сотрудник лаборатории Артур Иштеев.
Недавно лаборатория представила технологию, обеспечивающую высокую стабильность и люминесценцию перовскитных слоев. По словам ученых, им удалось продемонстрировать формирование перовскитных слоев методом химического осаждения из газовой фазы (CVD — chemical vapor deposition) в одностадийном процессе.
Метод CVD — стандарт промышленного производства светодиодов и солнечных элементов, что позволяет внедрять перовскитные технологии в уже существующие производственные линии без замены оборудования.
По словам ректора НИТУ «МИСиС» Алевтины Черниковой, технология получила патент и готова к широкомасштабному производству. В «МИСиС» организовали полный цикл сборки перовскитных солнечных элементов. В лабораторных условиях процесс занимает пять часов — от стекла до готового устройства.