aA
Silicis jau seniai yra saulės elementų technologijos dalis ir taip yra ne šiaip sau. Jis yra nebrangus, stabilus ir efektyvus. Deja, bet silicis sparčiai artėja prie savo teorinės efektyvumo ribos, bet jo sumaišymas su kitomis medžiagomis gali padėti praplėsti jo galimybes.
© DELFI / Andrius Ufartas

EPFL ir CSEM mokslininkai skelbia sukūrę naują metodą, kuris leido sujungti silicio ir perovskito saulės elementų technologijas bei užfiksavo naują saulės elementų efektyvumo rekordą – 25,2 proc.

Šiuo metu rinkoje esantys įprasti silicio saulės elementai gali pasiekti apie 20–22 proc. efektyvumą, o tai tikrai nėra blogai, tačiau technologiškai tai yra praktiškai maksimumas. Pastaraisiais metais perovskitas tampa tinkama alternatyva siliciui. Jei 2009 metais perovskito saulės elementų efektyvumas siekė 3,8 proc., tai 2016 metais jau buvo užfiksuotas 20 proc. efektyvumas. Visgi, perovskitas yra brangesnis už įprastą silicį ir turi savas efektyvumo ribas.

Tačiau perovskito ir silicio bendras panaudojimas saulės elementų gamyboje gali padėti maksimaliai išnaudoti abiejų medžiagų suteikiamus privalumus. Perovskitas geriau konvertuoja žalią ir mėlyną šviesą į elektros energiją, o silicis orientuojasi į raudoną spalvą ir infraraudonuosius spindulius, tad abu jie gali užfiksuoti platesnį spektrą.

Saulės elementai
Saulės elementų gamykla "SoliTek"
© DELFI / Andrius Ufartas

„Sujungdami šias dvi medžiagas, galime maksimaliai padidinti saulės spektro išnaudojimą ir padidinti generuojamos galios kiekį. Tyrimas ir skaičiavimai rodo, kad greitu metu pasieksime ir 30 proc. efektyvumą“, – teigia tyrimo autoriai Florent Sahli ir Jereme Werner.

Naujasis komandos silicio-perovskito saulės elemento efektyvumas pasiekė 25,2 proc., o tai viršija ankstesnius tyrėjų pasiekimus: 2015 metų kovo mėnesį jie buvo pasiekę 13,7 proc., o 2016 metų lapkritį – 24,2 proc.

Pagrindinė šio silicio-perovskito saulės elemento problema yra jo gamyba. Paprastai perovskitas ant paviršiaus yra padengiamas skystu pavidalu, tačiau silicio tekstūra apsunkina šį procesą. Silicis sudaro penkių mikronų aukščio „piramidžių“ jūrą, kuri leidžia sugauti ir geriau sugerti šviesą, bet tai reiškia, kad perovskito skystis lieka silicio „piramidžių“ slėnių baseinuose, o „smailės“ lieka juo nepadengtos.

Panašu, kad mokslininkams pavyko išspręsti šią problemą. Siekiant vienodai padengi silicio „smailes“ ir „slėnius“, mokslininkai pirmą kartą panaudojo evaporaciją ir taip sukūrė neorganinį bazinį sluoksnį, kuris padengė „piramides“. Skystas organinis tirpalas įsiskverbia į bazinio sluoksnio poras ir galiausiai komanda substratą šildo iki 150 laipsnių pagal Celsijų temperatūroje. Perovskito sluoksnis kristalizuojasi ir suformuoja ploną plėvelę, kuri apima visą silicio sluoksnį.

Saulės elementai
Saulės elementų gamykla "SoliTek"
© DELFI / Andrius Ufartas

Nors tai atrodo gana sudėtingai ir reikalauja daug papildomo darbo, bet mokslininkų teigimu, procesas yra palyginti paprastas ir gali būti įtrauktas į jau egzistuojančias saulės elementų gamybos linijas įgyvendinus vos kelis papildomus žingsnius. Tad silicio-perovskito saulės elementų gamyba ženkliai nepadidintų gamybos kaštų.

„Mes siūlome naudotis jau esančia įranga, tiesiog papildomai pridedant keletą specifinių etapų. Gamintojams tereikės šiek tiek atnaujinti saulės elementų gamybos linijas, kurias jie jau naudoja silicio pagrindu veikiančių elementų gamybai“, – teigė Cristophe Ballif.

Šiuo metu mokslininkai tęsia tyrimus ir siekia dar labiau padinti silicio-perovskito saulės elementų efektyvumą ir ilgalaikį stabilumą. Nors tyrėjų komanda pasiekė reikšmingą progresą, vis dar reikės daug nuveikti, kol jų technologija bus pritaikyta masinėje saulės elementų gamyboje.

Įvertink šį straipnį
Norėdami tobulėti, suteikiame jums galimybę įvertinti skaitomą DELFI turinį.
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
(0 žmonių įvertino)
0
Parašykite savo nuomonę
arba diskutuokite anonimiškai čia
Skelbdami savo nuomonę, Jūs sutinkate su taisyklėmis
Rodyti diskusiją Rodyti diskusiją

Top naujienos

Nepatikėsite, kur yra viena geriausių dviračių gamyklų pasaulyje: „Baltik vairo“ atsigavimas atima žadą (396)

Staiga visus lenkti pradėjęs dviratininkas gali sukelti įtarimų. Gal jis vartoja dopingą? Tačiau...

Susitraukė partijas gaubusi pilkoji zona: vis labiau ryškėja rinkėjų nuostatos (271)

Tėvynės sąjunga-Lietuvos krikščionys demokratai (TS-LKD) ir valstiečiai-žalieji lieka...

Prasidėjo pajamų deklaravimas – sutriko VMI tinklapio veikla (45)

Kovo 20d., oficialiai prasidėjus gyventojų pajamų mokesčio deklaravimo laikotarpiui, sutriko...

Prakalbo apie benzino ir dyzelino kokybę – skirtumai priklauso nuo degalinių (160)

Lietuvoje apie degalų kokybę sklando ne vienas mitas, kurį įvairūs nepriklausomi tyrimai yra...

Pranckietis palaiko Karbauskį ir premjerą: Grybauskaitė tai darė specialiai (174)

Seimo pirmininkas Viktoras Pranckietis stojo „valstiečių“ lyderio Ramūno Karbauskio ir...

Britai pripažino: aklavietė parlamente pasiekė krizės lygį (9)

Britų ministrė pirmininkė Theresa May parašys Europos Vadovų Tarybos pirmininkui Donaldui...

Už Orbano išvarymą gali tekti brangiai sumokėti (106)

Trečiadienį sprendžiamas Viktoro Orbano ir jo partijos „ Fidesz “ klausimas: ar bus leista jam...

Daugiabučio laiptinėje sprogimą sukėlę girtas pusamžis vyras sulaukė „Aro“ vizito (1)

Klaipėdos apskrities vyriausiojo policijos komisariato (VPK) pareigūnai atliko kompleksinius tyrimo...

Švedijos bankų užuominos apie pasitraukimą ne juokais išgąsdino Estiją (92)

Estijos finansų reguliuotojas siekia, kad Švedijos bankai pasiliktų šalyje, kai po Europą...

Ant galvos – tikra šieno kupeta? Garsenybių plaukų stilistas pasufleravo, kaip susitvarkyti

Po žiemos šalčio ir šildymo sezono nualinti plaukai daugeliui pradeda slinkti ir lūžinėti....