aA
Šiuo metu rinkoje esantys įprasti silicio saulės elementai gali pasiekti apie 20–22 proc. efektyvumą, o tai tikrai nėra blogai, bet technologiškai tai yra praktiškai maksimumas. Tačiau pastaraisiais metais perovskitas tampa tinkama alternatyva siliciui ir įvairūs jo mišiniai efektyvumo rekordus tiesiog daužo į šipulius. Dvi mokslininkų grupės pristatė savuosius saulės elementus ir tvirtina, kad jau artėjame prie anksčiau net neįsivaizduotų 50 proc. efektyvumo rezultatų.
Perovskito ir CIGS tandeminis saulės elementas
Perovskito ir CIGS tandeminis saulės elementas
© HZB

Pastaraisiais metais perovskitas saulės elementų gamyboje tampa „Šventuoju Graliu“. Kiekvieną kartą, kai tik išgirstame naujieną apie naujus saulės elementus ir pasiektą efektyvumo rekordą, viena iš pagrindinių to pasiekimo priežasčių būna perovskitas.

Perovskitas maišomas su kitomis medžiagos ir iki šiol perovskito-silicio mišinio saulės elementų efektyvumo rekordas buvo 30 proc. Bet naujieji elementai šį rekordą ir vėl gerina.

JAV mokslininkai sukūrė efektyviausią saulės elementą pasaulyje
Efektyvumo rekordas dabar priklauso JAV Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos (NREL) tyrėjams, kurių sukurto saulės elemento efektyvumas siekia net 47,1 proc.

Tai jį daro pačiu efektyviausiu bet kokio tipo saulės elementu – bent jau kol kas. Šie rekordai pastaraisiais metais yra linkę būti vis sparčiau gerinami.

NREL įrenginys vadinamas „šešių sandūrų III-V saulės elementu“ ir iš to galima suprasti, kad fotoelementą sudaro 6 pagrindiniai sluoksniai.

Kiekvieną jų sudaro įvairūs periodinės elementų lentelės III-V grupės elementai, kurie „leidžia surinkti energiją iš skirtingų šviesos spektro sričių“ ir taip pasiekti tokį aukštą efektyvumą.

Stebėtina, kad pats saulės elementas yra plonesnis už žmogaus plauką, tačiau jį sudaro net 140 vienas kitą dengiančių sluoksnių.

Tai ar tikrai realiame gyvenime šis saulės elementas pasieks 47,1 proc. lygį?

Tyrime nurodoma, kad tokį rezultatą pavyko pasiekti, kai naujasis saulės elementas buvo apšviečiamas šviesa,43 kartus stipresne už natūralią.

Ir akivaizdu, jog realybėje kol kas nepasieksime 47,1 proc. efektyvumo, bet NREL mokslininkai tikina, kad jų naujasis fotoelementas, veikiamas įprastos Saulės spinduliuotės, demonstruoja itin aukštą 39,2 proc. efektyvumą.

Tai yra gerokai daugiau nei ankstesnis rekordas ir dvigubai geresnis rezultatas, palyginus su tradiciniais silicio pagrindo fotoelementais.

Be to, norint natūraliomis sąlygomis pasiekti 47,1 proc. efektyvumą, mokslininkai tvirtina, kad tą galima būtų padaryti įrengiant veidrodžius, kurie į šiuos fotoelementus nukreiptų sukoncentruotą Saulės šviesą.

Vokietijos mokslininkai bando neatsilikti ir pristato tandeminį fotoelementą

Tuo pačiu metu Vokietijos mokslininkai iš „Helmholtz Zentrum Berlin“ (HZB) tyrimų instituto skelbia taip pat pasiekę naują efektyvumo rekordą. Tik šįkart jis pasiektas tandeminių saulės elementų srityje.

Tandeminius saulės elementus sudaro dviejų tipų fotoaktyvieji sluoksniai. Šiuo atveju vienas naujojo fotoelemento sluoksnis pagamintas iš perovskito, o kitas – vario, indžio, galio ir seleno derinio, kurį mokslininkai sutrumpintai vadina CIGS.

CIGS yra pirmasis 3–4 mikrometrų storio sluoksnis, ant kurio dedamas vos 0,5 mikrometrų storio perovskito sluoksnis.

Norėdami pagerinti šių dviejų sluoksnių kontaktą, mokslininkai pridėjo rubidžio atomų.

Toks „sumuštinis“ gerokai padidina efektyvumą, nes perovskitas surenka matomą šviesą, o CGIS – infraraudonąją.

Vokietijos tyrėjai tvirtina, kad tokiu būdu jiems pavyko pasiekti labai aukštą 24,16  proc. efektyvumą. Tai nėra toks pats aukštas rezultatas, kaip perovskito-silicio mišinio atveju (30 proc.), tačiau atsižvelgiant į tai, kad tai yra pirmasis toks „perovskito-CIGS“ tandeminis fotoelementas pasaulyje – pradžia puiki.

Naujasis fotoelementas labai plonas, tad čia yra akivaizdžių privalumų. Pasitelkus šią technologiją, galima gaminti lanksčius saulės modulius, kurie būtų ypač lengvi ir puikiai tiktų naudoti kosmose.

Plačiau apie NREL sukurtą „šešių sandūrų III-V saulės elementą“ galite paskaityti „Natural Energy“ žurnale publikuotame moksliniame straipsnyje ČIA, o apie Vokietijos mokslininkų „perovskito-CIGS“ tandeminį fotoelementą – „Joule“ žurnale ČIA.

www.technologijos.lt
Įvertink šį straipsnį
Norėdami tobulėti, suteikiame jums galimybę įvertinti skaitomą DELFI turinį.
(10 žmonių įvertino)
3.8000

Kembridžo mokslininkai sukūrė stiklo kietumo super želė iš vandens: formos nepakeičia net pervažiavus automobiliu (3)

Kembridžo universiteto mokslininkai pasinaudodami keliais chemijos triukais sukūrė naują ypatingą...

Praneša, kiek proc. Lietuvos teritorijos jau dengia 4G ryšys (4)

Trijų didžiausių mobiliojo ryšio operatorių „Bitės“, „Telia“ ir „Tele2“ tinklai...

Išrinktas 2021 metų žodis: taip, tai „vakcina“ (1)

Išplėsdamas šiais laikais dažnai visur pasitaikančio žodžio „ vakcina “ (angl. vaccine)...

Dėl Europos planų kosmose turi spręsti politikai, sako ESA vadovas (1)

Europos kosmoso agentūros (ESA) vadovas sako, kad savarankiškos Europos galimybės pasiekti kosmosą...

Neįgalieji jaučiasi diskriminuojami internetinėje erdvėje: svetainės nepritaikytos jų poreikiams (2)

Šiaulietis Audrius serga nepagydoma, progresuojančia akių liga – glaukoma. Nors šis susirgimas...

Top naujienos

Dalies gydymo paslaugų rajonuose nebeliks: planuojama sveikatos pertvarka kaimuose kelia siaubą (105)

Lietuvoje kyla nemenkos aistros dėl sveikatos priežiūros įstaigų tinklo pertvarkos , kuri pavers...

Pietų Afrika parodė, kokiu greičiu plinta omikron mokslininkas: virusas ieško silpnųjų (54)

Pietų Afrikoje per dieną padvigubėjo naujų koronaviruso atvejų skaičius. Trečiadienį pranešta...

Po Puteikio istorijos su taromatu žmonės jam veža butelius: tai yra sukčiavimas papildyta (118)

Buvęs Seimo narys Naglis Puteikis ir parlamentaras Petras Gražulis ketvirtadienį Seime surengė...

Tiesioginė transliacija / Delfi tema. Ko iš tikrųjų siekia Putinas su Lukašenka ir kaip reaguos NATO? (5)

Vladimiras Putinas braižo raudonąsias linijas, siūlo pasidalinti įtakos zonomis Ukrainoje, o apie...

Gyventojų kišenės pilnėja, tačiau ateinantys metai bus kitokie: taupyti darosi vis sunkiau (79)

Pandemijai ir ribojimams nesitraukiant, naujausi Lietuvos banko duomenys rodo, jog gyventojų...

Išrinkti geriausi NT projektai 2021: iškilmingoje ceremonijoje apdovanojimus atsiėmė verslininkai ir architektai šventės akimirkų nuotraukos

NT plėtotojai, norėdami parodyti, jų nuomone, geriausius ir dėmesio verčiausius objektus,...

Mažvydas Jastramskis. Ne, referendumo kartelės mažinti nereikia (5)

Prezidento Gitano Nausėdos vyriausioji patarėja teisės klausimais teigia, kad referendumui...

Nemokami antikūnų testai daromi ne visiems ir ne visur: vietų skaičius ribotas siūlo vertinti pagal du kriterijus

Nuo trečiadienio gyventojai vieną antikūnų testą gali atlikti nemokamai.

Sėkminga pareigūnų operacija Kaune: grupuotė narkotikus platino į įkalinimo įstaigas (8)

Po ilgalaikio tyrimo Kalėjimų departamento Kriminalinės žvalgybos pareigūnai sulaikė ir...

Sparčiai blogėjant situacijai SAM pateikė naujausias rekomendacijas šventiniam laikotarpiui (92)

Artėjantis šventinis laikotarpis daugeliui reiškia dažnesnius susitikimus su artimaisiais,...