Как известно, на протяжении десятилетий основным материалом для производства солнечных панелей является кремний. Однако, созданные из него фотоэлементы не отличаются долговечностью, низкой стоимостью и гибкостью. Это побудило ученых разработать эффективный аналог, которым стали перовскитные солнечные панели. Однако, как оказалось, при использовании в реальных условиях, перовскиты не очень стабильны и крайне часто выходят из строя, что делало их использование нерентабельным и малоэффективным. Тем не менее, исследования в данной области продолжались.
И вот, ученые из Принстонского университета США объявили об успешном завершении испытания, в процессе которого образец перовскита был помещен в камеру старения, где он подвергался воздействию солнечного света и температуре от 35°C до 110°C. После экстраполирования полученных данных, ученые пришли к выводу, что при стандартных условиях использования, перовскитные солнечные панели смогут успешно функционировать на протяжении 30 лет.
Но как? Дело в том, что для защиты конструкции от быстрого выгорания, команда из Принстонского университета добавила особенный промежуточный слой толщиной всего в несколько атомов, который был помещен между светопоглощающим перовскитным и несущим заряд слоями. В состав этой специальной "прокладки" входят дисульфид углерода, свинец, йод и хлор. И не несмотря на то, что подобные подходы уже применялись другими исследователями, полученный результат стал первым перешагнувшим порог в 20 лет.
На что повлияют перовскитные солнечные панели?
Скажем так, если технология станет доступна в ближайшие несколько лет, то она определенно произведет достаточно сильное влияние на всю отрасль в целом, а также увеличит темпы роста использования энергии из восполняемых источников, в частности солнца. А если конкретно, то произойдет следующее:
- Снизится стоимость. Как производства, так и самих солнечных панелей. Они станут доступнее, их начнут активнее приобретать, а значит зависимость от привычных источников электроэнергии будет ежегодно снижаться еще более активными темпами.
- Вырастет уровень доверия. Сейчас многие желающие прибрести солнечные панели и сделать свое жилье полностью автономным, довольно часто отказываются от этой затеи, когда узнают о не самом высоком уровне надежности этих дорогостоящих конструкций. Другими словами, людям просто жалко тратить большую сумму на то, что не отвечает их требованиям качества и надежности. А вот модифицированные перовскитные солнечные панели могут изменить эту ситуацию и повысить доверие со стороны потенциальных покупателей.
- Снизится количество выбросов при производстве. Ведь панели станут надежными, необходимость в их частой замене отпадет, а значит не будет смысла в спешном порядке производить замену. И хотя производиться по прежнему будут десятки тысяч таких изделий, в перспективе, когда вся планета станет одной огромной солнечной батарейкой, темпы создания запасных элементов из перовскита будут заметно ниже, чем могли бы быть в случае использования кремния.
- Увеличится количество вариаций использования. Этому поспособствует гибкость, которой перовскитные солнечные панели обладают. Появится возможность создавать не только плоские плиты разных размеров, но и различную электронику причудливых форм, автомобили, одежду и прочие предметы быта, которым требуется источник питания.
В общем, какой бы на первый взгляд не казалась замена одного материала на другой незначительной, при внимательном рассмотрении выясняется, что это может привести к довольно ощутимым изменениям. Главное, чтобы развитие не остановилось на данном этапе и завершилось запуском массового производства.
Перовскитные панели на крышах электромобилей
Это, пожалуй, самое распространенное, да и в принципе максимально логичное использование в будущем подобных конструкций. Во-первых, электромобилям действительно необходимо в будущем стать автономными, чтобы не стоять часами около зарядных станций, во-вторых, форма их кузова достаточно редко подходит для установки классических прямых несгибаемых панелей, а в-третьих, учитывая, что подобное применение все равно неизбежно, то для удешевления производства и освобождения линий по обработке кремния, перовскитные элементы будут как нельзя кстати.
Но насколько в данный момент применение перовскитных солнечных панелей в этой области будет эффективно? Как отмечает издание Business Korea, ссылаясь на отраслевые источники, установленные на крыше электромобили панели из перовскита смогут в течении дня накопить заряд до 5 кВт‧ч. Много ли это? Если обратить внимание на такие автомобили как Kia Niro и Hyundai IONIQ 5, которые тратят 1 кВт‧ч на прохождение расстояния до 5.3 км, то выходит что в течении одного солнечного дня, при помощи панелей они могут накопить энергии, которая обеспечила бы их запасом хода равным 25 км. Да, в современных реалиях это не так уж много, но нужно учитывать, что подобная зарядка не будет требовать никаких затрат со стороны владельца электромобиля, а применение долговечных перовскитных элементов минимизирует шанс выхода из строя зарядной системы.
Минусы конечно тоже присутствуют. Например, несмотря на то, что перовскит способен генерировать энергию за счет поглощения ультрафиолетовой части спектра солнечного света, все равно требуется наличие небесного светила. А значит в пасмурную погоду, в холодных регионах, а также ночью, панели не смогут заряжать электромобиль. Кроме того, встает вопрос повышенного веса транспорта, который повысит расход энергии на его передвижение и сведет надобность панелей практически к нулю. Но тем не менее, применение перовскита повысило шансы на использование бортовых солнечных панелей и заметно снизило скепсис автопроизводителей, что положительно повлияет на решение имеющихся проблем.
А вы думали приобрести себе солнечные панели, разместить их на крыше своего панельного дома и никогда больше не платить за электричество? Или вы так уже поступили?
