Перовскитовый минерал поддерживает устойчивость солнечной энергии

Когда речь заходит о будущем солнечных энергетических элементов, попрощайтесь с кремнием, и поприветствуйте оксид титана кальция - сложный минерал, более известный как перовскит.

Инженеры Корнелла обнаружили, что фотогальванические пластины в солнечных батареях со структурами полностью из перовскита превосходят фотогальванические ячейки, изготовленные из современного кристаллического кремния, а также перовскит-кремниевого тандема (ячейки со штабелями в стиле блинчиков, которые лучше поглощают свет).

Перовскит-кремниевый тандем

Согласно исследованиям Корнелла, опубликованным 31 июля в журнале Science Advances, помимо того, что солнечные батареи на основе кремния обеспечивают более высокую окупаемость первоначальных инвестиций в энергию, полностью перовскитовые солнечные батареи смягчают последствия изменения климата, так как они потребляют меньше энергии в процессе производства.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

"Слоистые тандемные элементы для солнечных батарей обеспечивают большую эффективность, поэтому это многообещающий путь к широкому внедрению фотоэлектрической энергетики", - сказали Фэнки Ю (Fengqi You), Роксана Е. и Майкл Дж."В частности, перовскиты обеспечивают доступное и эффективное производство солнечных панелей", - сказал он. "Наша работа представляет собой тщательную энергетическую и экологическую оценку этих тандемных солнечных батарей на основе перовскита, поскольку мы пытаемся проложить путь к более устойчивой фотоэлектрической энергетике".

В статье "Использование энергии в течение жизненного цикла и последствия для окружающей среды высокоэффективных тандемных солнечных батарей на основе перовскита" проводится сравнение воздействия на окружающую среду энергии и жизненного цикла современных тандемных солнечных батарей, изготовленных из кремния и перовскита.

Производство только тандемных солнечных элементов из перовскита оставляет меньше углеродного следа, чем кремниевые или перовскит-кремниевые тандемные солнечные элементы. Вы описали производство только кремниевых элементов для солнечных батарей как энергоемкий процесс, требующий экстремального давления и тепла, и оставляет большой углеродный след.

Перовскит требует меньшей обработки и гораздо меньше тепла или давления при изготовлении солнечных панелей, говорит Ю.

Кремниевые фотогальванические установки требуют дорогостоящих первоначальных энергетических затрат, а лучшие из них требуют около 18 месяцев, чтобы окупить эти инвестиции. Солнечные батареи с полностью перовскитовой тандемной конфигурацией, по мнению исследователей, окупают вложения всего за четыре месяца. "Это сокращение в 4,5 раза, и это очень существенно", - говорит Ю.

Но солнечные батареи не вечны. После десятилетий эксплуатации кремниевые солнечные батареи становятся менее эффективными и должны быть заменены. Как и на этапе производства, разрушение кремниевых панелей для вторичной переработки является энергоемким делом. Перовскитовые элементы легче перерабатывать.

"Когда срок службы панелей солнечных батарей на основе кремния подойдет к концу, их необходимо заменить", - говорит Ю. "Для кремния это как замена всего автомобиля по окончании срока его службы", а замена панелей солнечных батарей на основе перовскита сродни установке новой батареи.

Внедрение материалов и этапов обработки, чтобы сделать производство перовскитовых солнечных батарей масштабируемым, также имеет решающее значение для развития устойчивых тандемных солнечных батарей, говорит Ю.

"Перовскитовые элементы перспективны, с большим потенциалом стать более дешевыми, энергосберегающими, масштабируемыми и долговечными", - сказал Ю. "Будущее солнечной энергии должно быть устойчивым". опубликовано econet.ru по материалам techxplore.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

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