Dabar populiaru
Publikuota: 2020 lapkričio 30d. 17:17

Saulės elementų šuolis: persovskito elementai jau gaminami greičiau ir 10 kartų pigiau nei silicio elementai

Saulės kolektoriai
Žygimanto Gedvilos / 15min nuotr. / Saulės kolektoriai

Iš perovskito pagaminti saulės elementai efektyvumo požiūriu greitai pasiekė silicio pirmtakus, tačiau viena sritis, kurioje jie ir toliau atsilieka, yra gamybos greitis. Stenfordo universiteto (JAV) mokslininkai sukūrė naują metodą, leidžiantį gaminti perovskitinius saulės elementus iki 40 pėdų (12 m) per minutę greičiu. Tai dar greičiau nei gaminti elementus iš silicio.

Silicis saulės elementų rinkoje dominavo dešimtmečius, tačiau pastaraisiais metais buvo spėjama, kad ši karūna bus iš jo išplėšta. Sparčiausiai augantis pretendentas į tą karūną yra perovskitas, kurio efektyvumas išaugo nuo mažiau nei 4 proc. 2009 m. iki daugiau nei 20 proc. šių metų pradžioje, kai tuo tarpu ilgalaikis silicio rekordas – maždaug 25 proc. Tai taip pat potencialiai pigesnė ir energiją taupanti alternatyva.

Bet, žinoma, perovskitas nėra tobulas. Jis yra kur kas mažiau stabilus nei silicis, todėl gana sudėtinga gaminti urmu, o procese dažnai atsiranda trūkumų, dėl kurių elementai greičiau suyra. Dabar Stenfordo mokslininkai teigia sukūrę naują būdą, kaip praktišku greičiu pagaminti naudingą kiekį stabilaus perovskito.

Komanda naują metodą vadina greito purškimo plazmos apdorojimu, kuris atliekamas naudojant robotą su dviem purkštukais – pirmasis purškia skystą perovskito pirmtakų (prekursorių) mišinį ant stiklo lakšto, tada antrasis purkštukas skystį išpurškia plazma, kuri greitai paverčia jį į ploną perovskito plėvelę.

Taikydama šį metodą, komanda sako, kad perovskito plėvelę galima gaminti 40 pėdų (12 metrų) per minutę greičiu. Tai taip pat turėtų būti pigu – mokslininkų skaičiavimais, modulius būtų galima pagaminti už maždaug 0,25 JAV dolerių už kvadratinę pėdą (0,09 kv. m), o tai yra maždaug dešimtadalis silicio kainos.

„Mes pasiekėme didžiausią pralaidumą iš visų saulės technologijų“, – sako Nickas Rolstonas, tyrimo bendraautorius. „Jūs galite įsivaizduoti dideles stiklo plokštes, dedamas ant ritinėlių ir nuolat gaminamus perovskito sluoksnius tokiu greičiu, kokio dar nebuvo.“

Galutinio produkto efektyvumas taip pat siekia apie 18 proc., o po penkių mėnesių nepertraukiamo naudojimo moduliai vis dar veikia 15,5 proc. efektyvumu. Nors tai neblogi perovskito rezultatai, komanda teigia, kad kita svarbiausia kliūtis – rasti būdų elementams tarnauti kur kas naudingiau.

„Jeigu sugebėtume sukurti perovskito modulį, kuris tarnauja 30 metų, galėtume sumažinti elektros kainą mažiau nei 2 centais už kilovatvalandę“, – sako Rolstonas. „Už tokią kainą perovskitus galėtume panaudoti didelio masto energijos gamybai. Pavyzdžiui, 100 megavatų saulės jėgainei.“

Tyrimas buvo paskelbtas žurnale „Joule“, o komanda demonstruoja greito purškimo plazmos apdorojimo metodą žemiau esančiame vaizdo įraše.

VIDEO: Ultrafast processing of perovskite solar cells
Technologijos.lt

Pranešti klaidą

Sėkmingai išsiųsta

Dėkojame už praneštą klaidą

Vardai

Ypatingos

Praktiškai su „Norfa“

Esports namai

URBAN˙/

Parašykite atsiliepimą apie Mokslas.IT