"Графеновая броня" защищает перовскитовые солнечные батареи от повреждений

Перовскит становится все более перспективным материалом для солнечных батарей, но у него есть некоторые проблемы с прочностью. Сейчас инженеры разработали новый электрод, который мог бы сделать их более устойчивыми, используя защитный слой "графеновой брони".

Всего за 10 лет или около того, перовскитовые солнечные элементы продвинулись настолько быстро, что они более или менее догнали кремний, достигнув КПД около 20 %. Но преимущество заключается в том, что перовскит дешевле и проще в массовом производстве, и его можно распечатать или распылить.

Защитное покрытие для перовскитных солнечных элементов

Но всегда есть подвох, и в этом случае это стабильность. Перовскит уязвим к деградации ионами, идущими от металлических оксидных электродов в солнечном элементе. Но сейчас инженеры Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST) в Южной Корее нашли способ защитить перовскит, а секретный ингредиент - это любимый чудесный материал всех - графен.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Графен - это двумерная решетка из атомов углерода, которая прозрачна, сверхпрочна и электропроводна. Это делает его идеальным для этой цели - он позволяет пропускать фотоны света и электроны, но блокирует ионы металла.

Для создания новой системы используется так называемый графеновый полиимид с медной сеткой (GCEP), который располагается между металлическим электродом и перовскитом. Этот слой позволяет солнечному свету проникать в перовскит для преобразования энергии в электроны, которые затем возвращаются через GCEP к металлическому электроду и выходят для хранения и использования.

В ходе испытаний исследователи показали, что новая конструкция почти так же эффективна, как и обычная. Солнечные батареи, защищенные "графеновой броней", имели коэффициент преобразования мощности 16,4 %, по сравнению с 17,5 % для тех, у кого он отсутствовал слой защиты. Им удалось сохранить эту эффективность и в течение длительного времени, сохранив ее на уровне 97,5 % после 1000 часов работы.

Другие преимущества также были очевидны. Команда обнаружила, что новые ячейки более стабильны, с гораздо меньшей диффузией ионов металла в перовскитовый слой. Кроме того, графеновый слой блокировал ультрафиолетовое и ближнее ультрафиолетовое излучение, предотвращая повреждение, которое могут нанести эти длины волн.

В качестве дополнительного бонуса, новые солнечные элементы также стали намного более гибкими. После более 5000 испытаний на изгиб, он все еще сохранил 94 % своей первоначальной эффективности, что может сделать его полезным для питания износостойкой электроники. опубликовано econet.ru по материалам newatlas.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet