Эффективное получение электрической энергии из солнечного света – это будущее энергетики. Но вот в чем проблема: производство солнечных панелей – дело довольно затратное. Британские ученые разработали альтернативную технологию производства, которая значительно удешевляет процесс.
Исследователи из Университета Шеффилда создали особые поглощающие солнечный свет клетки на основе вещества перовскита. Клетки эти можно наносить посредством распыления на поверхности любой площади, что позволит значительно упростить производство солнечных панелей. Несмотря на дешевизну производства, эффективность этих клеток – всего 11%, но учитывая, что крупномасштабное производство таких панелей будет стоить гораздо дешевле, на низкий КПД в данном случае можно закрыть глаза.
Распределительные солнечные панели высокой эффективности применяются в качестве источников энергии на различных космических аппаратах и спутниках. Но они очень сложны в производстве и изготавливаются из редких, очень дорогих материалов, что не позволяет им найти широкое применение.
Разработанные британскими исследователями светопоглощающие клетки можно будет применять на солнечных электростанциях, где во главе стола не показатели эффективности, а цена за ватт получаемой энергии. Придется пожертвовать производительностью в обмен на значительную экономию средств.
Перовскит, который лежит в основе изобретения, является сравнительно редким для поверхности Земли кристаллическим минералом, который также называют титанатом кальция. Несмотря на то, что минерал довольно сложно найти в природе, искусственный перовскит можно легко и дешево производить в лабораторных условиях. Эффективность применения перовскита в получении солнечной энергии постоянно растет, и ученым уже удалось добиться в отдельных случаях КПД в 19%. Подобные показатели способны на равных конкурировать с традиционными элементами на основе кристаллического кремния.
Несколько лет назад эта же группа исследователей разработала технологию распыления органических светопоглощающих клеток по поверхности фотоэлемента. Но смена биологических веществ на перовскит привела к значительному скачку энергоэффективности. Распыление вещества производится по поверхности солнечных элементов с помощью специальных принтеров, так что процесс максимально автоматизирован.
В данный момент речь не идет о массовом производстве солнечных панелей из перовскита, но когда ученым удастся достичь стабильного КПД, сравнимого с кремниевыми фотоэлементами, технология наверняка найдет массовое применение в мировой энергетике. Пока же исследования продолжаются. (RusCable/Машиностроение Украины и мира)