Тайванські науковці з Національного університету імені Ян Мін Цзяотуна презентували нові перовскітні сонячні елементи, здатні ефективно виробляти електроенергію навіть за умов слабкого внутрішнього освітлення, характерного для офісних приміщень.
Про це розповідає ProIT
Інновації у технології перовскітних елементів
Розроблені сонячні елементи мають потенціал для широкого впровадження у приміщеннях, де рівень освітлення суттєво нижчий, ніж на відкритому повітрі. Це відкриває нові можливості для використання сонячної енергії там, де раніше традиційні кремнієві панелі були малоефективними.
Перовскітні сонячні елементи (PeSCs) відзначаються як доступнішою, так і більш ефективною альтернативою класичним кремнієвим сонячним елементам. Вони здатні демонструвати високий коефіцієнт перетворення енергії (PCE), що робить їх ідеальними для генерації електроенергії у приміщеннях та за умов недостатнього освітлення.
«Найбільш поширеними на ринку PeSC є сонячні панелі на основі кремнію. Однак PeSC можна зробити тонкими, легкими, гнучкими і навіть напівпрозорими, тоді як кремнієві панелі жорсткі і важкі, що обмежує їх застосування на пласкій, міцній поверхні», — зазначає один з провідних авторів дослідження Фан-Чун Чен.
Вражаючі показники ефективності
Під час тестування нових перовскітних сонячних елементів за стандартного освітлення у 12 тис. люкс було зафіксовано PCE на рівні 12,7%. Хоча це поступається деяким високоефективним кремнієвим елементам (до 26% PCE), у середовищах зі зниженим рівнем освітлення (близько 2 тис. люкс) інноваційні PeSC досягли вражаючого коефіцієнта перетворення — 38,7%.
Ключем до такого результату стала зміна ширини забороненої зони у складі перовскіту, що визначає мінімальну енергію, необхідну для переходу електронів на вищі енергетичні рівні. Команда дослідників відрегулювала співвідношення молекул у розчинах, які застосовуються для створення шарів PeSC, що дозволило оптимізувати поглинання світла саме в умовах приміщень — це неможливо для звичайних кремнієвих елементів.
Фахівці відзначають, що ефективність перовскітних елементів у приміщеннях відкриває шлях до застосування фотоелектричних пристроїв у різноманітних сценаріях: від офісів до місць з обмеженим доступом до природного світла та навіть для використання на вулиці під час похмурої погоди.
«Ефективність використання PeSC в приміщеннях вище, а це означає, що фотоелектричні продукти можуть краще підходити для різних сценаріїв користувачів, включаючи хмарну погоду на відкритому повітрі, в приміщеннях та інших умовах слабкого освітлення», — додає Фан-Чун Чен.