Нова технологія може привести до дешевших і кращих сонячних панелей

Нова технологія може привести до дешевших і кращих сонячних панелей
Greg Stewart/ SLAC National Accelerator Laboratory
Група вчених зі Стенфорда знайшла спосіб стабілізувати перовськіт, природний мінерал, заклавши основу для більш ефективних сонячних батарей.

Щоб підвищити ефективність сонячних панелей, вчених все більше заінтригував перовськіт — незвичайний природний мінерал з унікальною кристалічною структурою.

На жаль, мінерал не працює. При кімнатній температурі три з чотирьох можливих атомних конфігурацій нестабільні, і матеріал швидко повертається до своєї четвертої фази, що робить його непотрібним для перетворення сонячного світла в електрику.

На щастя, група вчених зі Стенфордського університету і Міністерства енергетики, можливо, тільки що знайшла рішення, як зазначено в статті, опублікованій в престижному журналі Nature Communications.

Їх методика напрочуд проста: четверта фаза перовськіту видавлюється всередину осередки з алмазним ковадлом при високих температурах. За їх словами, отримана в результаті атомна структура не тільки ефективна і може використовуватися для вироблення електрики з сонячного світла, але також стабільна при кімнатній температурі.

«Це перше дослідження, в якому тиск використовується для контролю цієї стабільності, і воно дійсно відкриває багато можливостей», — йдеться в заяві Юй Лінь, дослідника зі Стенфордського інституту матеріалознавства та енергетики (SIMES).

«Тепер, коли ми знайшли цей оптимальний спосіб підготовки матеріалу, є потенціал для масштабування його для промислового виробництва і використання того ж підходу для управління іншими фазами перовськіту», — додав Лінь.

«Чорна» фаза перовськіту, успішно стабілізована вченими, протягом багатьох років цікавила вчених, оскільки було виявлено, що він надзвичайно ефективний в перетворенні сонячного світла в електрику, що робить його Святим Граалем для технологій сонячних панелей.

Ця фаза, однак, нестабільна, і попередні спроби її стабілізації не відповідали реальним умовам.

Але, стискаючи перовськіт в цьому стані між двома алмазними наконечниками, що приблизно в 1000-6000 разів перевищує атмосферний тиск, і нагріваючи його до 450 градусів за Цельсієм, дослідники знайшли спосіб зберегти матеріал в його чорній фазі навіть після тиску і температура впала до нормального рівня.

Однак залишається одна серйозна проблема: розширення технології, щоб зробити її реальним способом виробництва сонячних панелей наступного покоління в промислових масштабах.

Джерела: Національна прискорювальна лабораторія SLAC

Автор: Віктор Тангерманн
ОСТАННІ КОМЕНТАРІ