Нова перовскітна сонячна батарея зберігає 85% ефективності після 1000 годин роботи при температурі 85°C

time icon
05.09.2025
456
0
Нова перовскітна сонячна батарея зберігає 85% ефективності після 1000 годин роботи при температурі 85°C

Вчені розробили новий тип перовскітної сонячної батареї (PSC), здатної витримувати високі температури без втрати ефективності. Дослідження стало важливим кроком до комерціалізації технології, вирішуючи одну із ключових проблем – термостійкість.

На старті сонячний елемент продемонстрував ККД (коефіцієнт корисної дії) у 25,56%. Навіть після 1000 годин роботи при температурі 85°C та вологості 85% він зберіг 85% своєї початкової ефективності.

Розробку було здійснено дослідниками з аспірантури Університету науки та технологій Ульсана (UNIST) за напрямом вуглецевої нейтральності спільно з вченими з Національного університету Кенсан. Замість традиційного додаткового компонента 4-трет-бутилпіридину (tBP) вони використовували етиленкарбонат (EC), що дозволило підвищити стійкість пристрою.

 

Ефективність та стабільність


Як зазначили вчені, хоча tBP і підвищує ККД, він знижує температуру склування транспортного шару до значень нижче 80°C, що знижує стійкість пристрою за високих температур. Скло - це точка, при якій шар стає майже рідким.

Згідно зі статтею, опублікованою в журналі Energy & Environmental Science, масштабовані міні-модулі PSC площею 25 і 100 см² показали ефективність 23,22% та 22,14% відповідно.

«Підвищена температура склування та стабільне утримання іонів літію надають пристроям стійкості до впливу тепла та вологи (85°C / 85% RH) протягом 1000 годин. Це ключовий крок до промислового впровадження технології», - йдеться у дослідженні.

Отриманий осередок став найефективнішим серед аналогів без використання tBP — з ККД 25,56%.

 

Ефективність не знизилася після інкапсуляції


Навіть після герметизації ефективність залишилася на тому рівні. При тестуванні за міжнародними стандартами при 85°C та 85% вологості, пристрої зберегли 21,7% ефективності через 1000 годин. Також було зафіксовано підвищену температуру склування транспортного шару — до 125°C.

Перовскіти - сімейство матеріалів, що активно досліджуються для сонячної енергетики через їх високу ефективність і низьку собівартість. Вони також знаходять застосування у паливних елементах та каталізаторах.

Найбільш популярні у фотогальваніці - це так звані металогалогенні перовскіти, що містять органічні іони, метали та галогени.

З 2009 року ефективність перовскітних сонячних осередків зросла з 3% до більш ніж 26% на пристроях з малою площею. А тандемні осередки із кремнієм вже досягли ККД майже 34%.

Однак масове виробництво поки не почалося, оскільки технологія потребує вирішення низки інженерних завдань.

«Під час нашого дослідження ми розробили транспортний шар для дірок, що забезпечує стабільну роботу в умовах високих температур та вологості без втрати ефективності», — прокоментував професор Дон Сок Кім, керівник проекту.

Наскільки вам сподобалася стаття?

Залишилися побажання, поділіться своїм відгуком

Тут поки немає відгуків, будьте першим

Статті на тему

"Енергія сонця"

Фактор Вплив на окупність та дохідність Рекомендації
Тип електростанції Мережева станція окупається швидше, гібридна дорожча й потребує акумуляторів Для максимального доходу — мережеві станції; гібридні — для автономії
Потужність і рівень споживання Більша потужність дозволяє продавати більше електроенергії та швидше окупити установку Підбирати потужність з урахуванням власного споживання та обсягів надлишків
Географія та розташування панелей Південні регіони й південна орієнтація панелей збільшують виробіток на 10–20 % Встановлювати панелі з оптимальним кутом нахилу на південь; враховувати сонячну інсоляцію регіону
Якість обладнання та монтажу Сертифіковане обладнання забезпечує стабільну роботу, поганий монтаж знижує ефективність на 15–30 % Використовувати сертифіковані панелі та інвертори, довіряти професійному монтажу
Фактор Вплив на окупність та дохідність Рекомендації
Тип електростанції Мережева станція окупається швидше, гібридна дорожча й потребує акумуляторів Для максимального доходу — мережеві станції; гібридні — для автономії
Потужність і рівень споживання Більша потужність дозволяє продавати більше електроенергії та швидше окупити установку Підбирати потужність з урахуванням власного споживання та обсягів надлишків
Географія та розташування панелей Південні регіони й південна орієнтація панелей збільшують виробіток на 10–20 % Встановлювати панелі з оптимальним кутом нахилу на південь; враховувати сонячну інсоляцію регіону
Якість обладнання та монтажу Сертифіковане обладнання забезпечує стабільну роботу, поганий монтаж знижує ефективність на 15–30 % Використовувати сертифіковані панелі та інвертори, довіряти професійному монтажу
Фактор Вплив на окупність та дохідність Рекомендації
Тип електростанції Мережева станція окупається швидше, гібридна дорожча й потребує акумуляторів Для максимального доходу — мережеві станції; гібридні — для автономії
Потужність і рівень споживання Більша потужність дозволяє продавати більше електроенергії та швидше окупити установку Підбирати потужність з урахуванням власного споживання та обсягів надлишків
Географія та розташування панелей Південні регіони й південна орієнтація панелей збільшують виробіток на 10–20 % Встановлювати панелі з оптимальним кутом нахилу на південь; враховувати сонячну інсоляцію регіону
Якість обладнання та монтажу Сертифіковане обладнання забезпечує стабільну роботу, поганий монтаж знижує ефективність на 15–30 % Використовувати сертифіковані панелі та інвертори, довіряти професійному монтажу
Фактор Вплив на окупність та дохідність Рекомендації
Тип електростанції Мережева станція окупається швидше, гібридна дорожча й потребує акумуляторів Для максимального доходу — мережеві станції; гібридні — для автономії
Потужність і рівень споживання Більша потужність дозволяє продавати більше електроенергії та швидше окупити установку Підбирати потужність з урахуванням власного споживання та обсягів надлишків
Географія та розташування панелей Південні регіони й південна орієнтація панелей збільшують виробіток на 10–20 % Встановлювати панелі з оптимальним кутом нахилу на південь; враховувати сонячну інсоляцію регіону
Якість обладнання та монтажу Сертифіковане обладнання забезпечує стабільну роботу, поганий монтаж знижує ефективність на 15–30 % Використовувати сертифіковані панелі та інвертори, довіряти професійному монтажу

Найсвіжіше на порталі

СЕС для бізнесу: успішна стратегія фінансової стабільності для підприємства
Сонячна енергія Акумулятори Сонячні батареї

СЕС для бізнесу: успішна стратегія фінансової стабільності для підприємства

Ринок систем резервного живлення в Україні: порівняння вітчизняних та імпортних брендів
Акумулятори

Ринок систем резервного живлення в Україні: порівняння вітчизняних та імпортних брендів

Новинка дня: Китай встановив найпотужнішу у світі вітряну турбіну
Вітрові турбіни

Новинка дня: Китай встановив найпотужнішу у світі вітряну турбіну