Солнце

Основными потребителями энергии в городах являются здания, которые расходуют ее для отопления или охлаждения, и особенно это касается старых сооружений, построенных без учета современных требований к энергоэффективности. Ученые Института Фраунгофера предлагают решить эту проблему с помощью модульных фасадов с питанием от солнечных панелей, которые будут обеспечивать создание комфортного микроклимата в помещениях.

Разработанная немецкими инженерами система состоит из отдельных фотоэлектрических блоков шириной 125 см и глубиной 30 см, которые смогут обслуживать помещение площадью до 24 м2. Модуль содержит солнечную батарею, которая производит достаточно энергии для работы небольшого теплового насоса, вырабатывающего от 3 до 4 Втч тепла на 1 Втч потребляемой электроэнергии.

Для обогрева помещения система использует фанкойлы, которые перекачивают тепло из наружного воздуха в помещение, а охлаждение достигается за счет реверсивного процесса. Децентрализованная система вентиляции регулирует этот воздухообмен и позволяет помещению дышать. Модули такого фасада также могут быть подключены к электросети, что позволит им получать питание в случае недостатка солнечной энергии.

По словам разработчиков, энергогенерирующий фасад подойдет для переоборудования старых зданий, особенно построенных между 1950-ми и 1970-ми годами. Идея состоит в том, что с их помощью можно гораздо быстрее, проще и с меньшими затратами привести существующие строения в соответствие с современными стандартами экологичности.

Ученые утверждают, что вместо того, чтобы ремонтировать целые здания, оригинальные фасады могут быть сняты и заменены новыми модулями в течение нескольких часов. При этом во время работ людей из соседних комнат даже не потребуется перемещать. А позже, по мере развития технологий, модули можно будет легко заменить на более эффективные.

По оценкам экспертов до 30% офисных зданий, возведенных в Германии в период с 1950 по 1990 год, были построены по технологиям, которые идеально сочетаются с новой разработкой. В целом эти здания потребляют около 3200 ГВтч электроэнергии каждый год, но с модульными фасадами этот показатель снизится до 600 ГВтч.

Ученым еще предстоит много работы по оптимизации системы и созданию готового коммерческого продукта, но они уверены, что вскоре модули можно будет использовать для повышения энергоэффективности как новых, так и старых зданий.

Источник: fraunhofer.de

Компания Huaneng Power International (HPI) завершила реализацию крупнейшего в мире плавучего фотоэлектрического проекта электростанцию мощностью 320 МВт в китайской провинции Шаньдун.

Плавучий энергогенерирующий массив был развернут на водохранилище вблизи тепловой электростанции в Дэчжоу мощностью 2,65 ГВт компании Huaneng Power.

Солнечная электростанция строилась в две очереди. Первый этап мощностью 200 МВт, который также включал в себя развертывание энергохранилища на 8 МВт, был завершен в 2020 году, а второй этап с номинальной производительностью 120 МВт был завершен в период с середины сентября до конца декабря прошлого года. По словам компании, предполагается, что станция будет производить около 550 млн кВтч электроэнергии в год.

В середине декабря HPI также ввела в эксплуатацию солнечную электростанцию мощностью 130 МВт в приливной зоне недалеко от Юйхуаня, провинция Чжэцзян. Заявляется, что эта СЭС стала первым в Китае приливно-отливным фотоэлектрическим проектом с 242 000 солнечными модулями, развернутыми на площади 1,2 миллиона квадратных метров. Этот объект будет производить около 150 миллионов кВтч в год. По словам компании, он будет устойчив к тайфунам и водной коррозии, а также к другим суровым факторам окружающей среды.

Huaneng Power также планирует построить солнечную электростанцию мощностью 2 ГВт в Фэнчэне, провинция Цзянси. Экспериментальная многокомпонентная СЭС будет включать плавучие фотоэлектрические системы, агроэлектростанции и солнечные фермы на рыбных прудах. Первый энергоблок мощностью 320 МВт будет завершен в этом году, остальные генерирующие установки будут запущены к 2026 году.

В ближайшие 5-10 лет плавучие СЭС получат широчайшее распространение, предсказывает консалтинговая компания Grand View Research. Глобальный рынок таких установок вырастет с $13,8 млн в 2015 году до $2,7 млрд в 2025. В следующие 3 года ежегодный рост выручки составит 50%. Наиболее быстро это направление будет развиваться в Бразилии, Японии, Китае и Великобритании.

Источник: offshore-energy.biz

Ученые из Технического университета Дрездена (IAPP) в сотрудничестве с коллегами из Сеульского национального университета (SNU) и Корейского университета (KU) продемонстрировали роль повторного использования фотонов (известного как рециркуляция фотонов) и эффекты светорассеяния в перовскитных фотоэлементах, что открывает дорогу к высокоэффективному преобразованию солнечной энергии. Исследование было опубликовано в известном журнале Science Advances.

Металлогалогенидные перовскиты привлекают большое внимание ученых как полупроводники нового поколения для преобразования солнечной энергии. С момента первой демонстрации КПД 3,8% в 2009 году их эффективность быстро возросла, и современные фотоэлементы на основе перовскита демонстрируют эффективность более 25%, что близко к лучшим показателям кремниевых фотоэлементов.

Такой стремительный рост КПД поднимает вопрос о том, смогут ли перовскитные солнечные элементы достичь верхнего (термодинамического) предела фотоэлектрической эффективности, который, как известно, составляет 34% в однопереходных полупроводниках. При этом известно, что в теории солнечный элемент должен быть не только хорошим поглотителем света, но и хорошим излучателем.

Когда фотон излучается внутри повторно поглощающих полупроводников, таких как перовскиты, он может повторно поглощаться самим излучателем и генерировать новый фотон посредством фотолюминесценции. Такой процесс рекурсивного повторного поглощения и повторного излучения фотонов называется рециркуляцией фотонов.

Хотя это явление было ранее продемонстрировано несколькими исследовательскими группами, его практический вклад в эффективность перовскитных солнечных элементов вызывает широкие споры. На основе устройств, подготовленных группами в SNU и KU, исследователи IAPP обнаружили, что рециркуляция фотонов и эффекты рассеяния света значительно улучшают эффективность излучения света примерно в 5 раз, значительно улучшая фотонапряжение перовскитных солнечных элементов.

Новая научная работа раскрывает практические преимущества повторного использования фотонов в перовскитных солнечных элементах.

Перовскиты уже являются хорошими поглотителями. Теперь пришло время улучшить их светоизлучающую способность, чтобы еще больше повысить их и без того высокую эффективность преобразования энергии, отметил доктор Чансун Чо из IAPP.

Ученые смогли доказать, что вклад рециркуляции фотонов, наряду с подавлением различных оптоэлектрических потерь, приведет к дальнейшему повышению производительности. Показано, что при использовании этого свойства верхний предел эффективности перовскитных фотоэлементов увеличивается с 29,2% до 31,3%.

Наше исследование показывает потенциал технологии, но необходимы дальнейшие изыскания и разработки, прежде чем технология будет запущена в массовое производство, говорит профессор Карл Лео, глава IAPP.

Источник: tu-dresden.de

Японский гигант в области производства электроники запустил новую серию солнечных панелей на основе гетеропереходных фотоэлементов, совместимых с домашним литий-ионным аккумулятором Evervolt.

Новые солнечные панели Panasonic EverVolt H состоят из 66 половинчатых фотоэлементов и имеют выходную мощность от 400 до 410 Вт. Их эффективность преобразования энергии находится в пределах от 21,6% до 22,2%.

Температурный коэффициент панели составляет -0,26% на градус Цельсия, производитель предлагает 25-летнюю гарантию на продукцию и 25-летнюю гарантию на выходную мощность. Сообщается, что по истечении гарантийного срока панели могут работать на 92% от их первоначальной производительности.

Все больше домовладельцев заинтересованы в использовании солнечной энергии, поэтому предложение широкого спектра вариантов мощности, размера и цены имеет важное значение для сохранения конкурентоспособности на рынке, сказал Мукеш Сети, директор солнечного подразделения Panasonic Life Solutions Company of America.

Кроме того, японский производитель объявил об усовершенствовании своей новой бытовой батареи EverVolt 2.0.

Новые функции включают в себя систему коммутации, которая упрощает установку за счет объединения всех необходимых компонентов в единой точке управления и доступа, а также новое приложение для домовладельцев, которое обеспечивает обзор всей энергетической системы и обеспечивает удобное управление как солнечными батареями, так и системами хранения, говорится в сообщении производителя.

В ноябре Panasonic представила новую версию своего литий-ионного накопителя для домашних СЭС. Бытовой аккумулятор EverVolt 2.0 легко интегрируется с солнечными панелями Panasonic и предназначен для создания системы полностью автономной домашней солнечной электротанции, позволяющей владельцам генерировать и хранить чистую энергию в больших объемах.

Panasonic выпускает аккумуляторы на 11,4 или 17,1 кВтч, рассчитанные на подключение к системам электроснабжения постоянного или переменного тока. Батареи EverVolt можно объединять для достижения суммарной емкости до 102 кВтч. Гарантийный срок для всех моделей 10 лет.

Источник: panasonic.com

Китайский производитель фотоэлектрического оборудования Seraphim Energy Group представил новую серию монокристаллических солнечных панелей с выходной мощностью до 670 Вт и эффективностью до 21,57%.

Новые половинчатые панели PERC серии S5 доступны как в одностороннем, так и в двустороннем вариантах. Эти два варианта также поставляются в двух разных версиях с номинальной мощностью 595 Вт и 610 Вт, а также мощностью 655 Вт и 670 Вт.

Модули серии S5, объединяющие кремниевые пластины 210 мм с мультишинными технологиями, half cell и двойным стеклом, могут обеспечить более высокую производительность и надежность. В частности, новый продукт за счет внедрения технологии мультишин (12BB) увеличивает площадь светопоглощения, обеспечивая при этом эффективность ячейки, - говорится в заявлении компании. - По сравнению с обычным расстоянием между ячейками 2 мм, новый модуль использует технологию инкапсуляции высокой плотности с зазором 0,8 мм, что значительно повышает удельную мощность и обеспечивает качество продукта.

Двухсторонние модули мощностью 595 Вт и 610 Вт имеют размеры 2172 мм x 1303 мм x 35 мм и весят 35 кг. Они обеспечивают эффективность преобразования энергии от 21,02% до 21,55%, имеют напряжение холостого хода от 41,3 В до 41,9 В и ток короткого замыкания от 18,49 А до 18,64 А. Они изготовлены из полузакаленного стекла толщиной 2 мм с антибликовым покрытием и каркасом из анодированного алюминиевого сплава. Модули могут работать при сетевом напряжении 1500 В и при температурах от -40 до 85 С. Их температурный коэффициент составляет -0,34% на градус Цельсия.

Двухсторонние модули мощностью 655 Вт и 670 Вт имеют размеры 2384 мм x 1303 x 35 мм и весят 38,5 кг. Их эффективность преобразования энергии на передней стороне составляет от 21,09% до 21,57%. Напряжение холостого хода составляет от 43,7 В до 44,3 В, а ток короткого замыкания от 19,09 А до 19,24 А. Остальные характеристики такие же, как у продуктов мощностью 595 Вт и 610 Вт.

На всю серию солнечных панелей распространяется 15-летняя гарантия на продукцию и 30-летняя гарантия на выходную мощность. По словам производителя, выходная мощность может достигать 87,2% от первоначальной производительности через 25 лет и 84,9% через 30 лет.

Инновации всегда были миссией Seraphim, чтобы быть лидером отрасли с момента основания компании, - сказал президент Seraphim Поларис Ли. - В течение многих лет компания вкладывала огромные усилия в исследования и разработки и накопила богатый и уникальный опыт в технологиях высокоэффективных модулей.

В настоящее время Seraphim имеет около 5 ГВт производственных мощностей по выпуску солнечных батарей, которые, в основном, расположены в Китае, но компания также построила несколько заводов в Южной Африке, а в декабре 2020 года объявила о планах инвестировать в 750 МВт новых производственных мощностей во Вьетнаме.

Источник: seraphim-energy.com

Перовскиты представляют собой гибридные соединения, состоящие из галогенидов металлов и органических компонентов. Они демонстрируют большой потенциал в ряде практических приложений, таких как например, лазеры и фотодетекторы, но их основной вклад приходится на солнечные элементы, которые вскоре могут стать более дешевой и эффективной альтернативой кремниевым аналогам.

Одно из препятствий на пути к коммерциализации перовскитных фотоэлементов заключается в том, что их эффективность преобразования солнечной энергии и стабильность работы снижаются по мере увеличения размеров, что затрудняет поддержание высокого КПД в готовом продукте.

Частично проблема связана с электронно-транспортным слоем элемента, обеспечивающим эффективную передачу электронов, которые образуются при поглощении света, на электрод устройства. В перовскитных фотоэлементах такой слой выполняется из мезопористого диоксида титана, который демонстрирует низкую подвижность электронов, а также подвержен неблагоприятным фотокаталитическим явлениям под действием ультрафиолетового света.

В новой публикации журнала Science ученые под руководством профессора Майкла Гретцеля из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и доктора Донг Сук Ким из Корейского института энергетических исследований предложили новое решение, которое позволит повысить производительность и поддерживать ее на высоком уровне в перовскитных солнечных элементах даже в больших размерах. Инновационная идея заключалась в том, чтобы заменить электронно-транспортный слой тонким слоем квантовых точек.

Квантовые точки представляют собой частицы нанометрового размера, которые действуют как полупроводники и при освещении излучают свет определенной длины волны (цвета). Эти уникальные оптические свойства делают их идеальными для использования в различных оптических приложениях, включая фотогальванические устройства.

Ученые заменили электронно-транспортный слой диоксида титана в своих перовскитных элементах тонким слоем квантовых точек оксида олова (IV), стабилизированного полиакриловой кислотой, и обнаружили, что это увеличивает светоулавливающую способность устройств, а также подавляет безызлучательную рекомбинацию явление снижения эффективности, которое иногда возникает на границе раздела между электронно-транспортным слоем и реальным слоем перовскита.

Используя слой квантовых точек, исследователи показали, что перовскитные солнечные элементы площадью 0,08 квадратных сантиметра достигли рекордной эффективности преобразования энергии 25,7% и высокой стабильности работы, облегчая при этом масштабирование. При увеличении площади поверхности солнечных элементов до 1, 20 и 64 квадратных сантиметров эффективность преобразования энергии составила 23,3, 21,7 и 20,6% соответственно.

Источник: actu.epfl.ch

Китайский производитель солнечных панелей SolarMaster Technology представил фотоэлектрическую тепловую панель (PVT), которую можно использовать для жилых и коммерческих гелиосистем. Новый солнечный модуль представляет собой гибридное устройство, способное вырабатывать как электрическую, так и тепловую энергию.

Панель выйдет на рынок в четырех различных версиях с заявленной мощностью фотоэлектрической части от 340 до 545 Вт и солнечной тепловой мощностью от 910 до 1436 Вт.

Самый компактный модуль имеет размер 1956 x 992 мм и общую площадь 1,95 м2, самый большой 2256 x 1133 мм и общую площадь 2,56 м2. Количество солнечных элементов на модуль варьируется от 72 до 144, а их размер, в свою очередь, варьируется от 156 х 156 мм до 182 х 91 мм, в зависимости от размера панели.

Преимущества, которые обещает SolarMaster для своего нового продукта:

• Солнечная фотоэлектрическая и солнечная тепловая энергия в одном устройстве.
• Эффективность солнечных фотоэлектрических систем повышается на 20%-50%.
• Увеличение срока службы фотоэлементов благодаря уникальной внутренней системе охлаждения.
• Горячая вода производится с температурой 40-70 градусов.
• Простая структура, минимальная необходимость обслуживания.
• Высокая ветровая нагрузка и снеговая нагрузка.
• Простота установки.

Мы покупаем фотоэлектрические панели у крупных производителей, таких как Longi Solar, и изготавливаем тепловую часть, объединяя тепловые и фотоэлектрические блоки в цельную PVT-панель, - говорит компания. Производственные мощности позволяют выпускать до 50 000 панелей в год.

Что касается фотоэлектрической части, ее эффективность преобразования энергии составляет от 17,8 до 21,3%, а температурный коэффициент равен -0,39% на градус Цельсия. Диапазон напряжения холостого хода находится в пределах от 47,5 до 49,6 В, а ток короткого замыкания от 9,22 до 13,22 А. Модуль можно использовать при максимальном напряжении системы 1000 В. Тепловой блок имеет КПД 70 % и внутренний объем жидкости от 1,8 до 2,3 л. Максимально допустимое давление 10 бар.

Солнечный модуль изготовлен с передним закаленным стеклом толщиной 3,2 мм, рамой из алюминиевого сплава 6005-Т5 и рассчитан на снеговую нагрузку до 298 кг/м2.

Солнечная тепловая часть может быть подключена к рабочей станции, объединяющей насос, контроллер и резервуар для воды под давлением, что позволяет создать полноценную систему горячего водоснабжения, заявил производитель. - Газовый котел или тепловой насос также могут быть добавлены в качестве дополнительного оборудования и резервной системы отопления для обеспечения нагрева горячей воды из резервуара в случае неясной погоды или при экстремально низких наружных температурах.

Источник: solarmastertech.com

Мир неуклонно переходит на зеленую энергетику, и производители солнечных батарей беспрерывно стремятся к достижению выработки максимально возможного количества электричества в своих устройствах. Но путь этот не бесконечен и есть определенные физические ограничениями в их эффективности. Британская компания Cambridge Photon Technology полагает, что нашла способ значительно увеличить КПД, который способен предоставить кремний в фотоэлементах.

Все солнечные элементы работают примерно одинаково: свет падает на устройство и возбуждает электроны в ячейке, вызывая образование электрического тока. Предпочтительным фотоэлектрическим материалом является кремний, который может поглощать большую часть падающего солнечного света и преобразовывать его в электричество. Но лучше всего этот материал работает с фотонами в красной и ближней инфракрасной части спектра. Фотоны с более длинной длиной волны и меньшей энергией дальний инфракрасный диапазон, микроволны и радиоволны не дают достаточно энергии для протекания тока. Зеленые и синие фотоны с более короткой длиной волны содержат больше энергии, чем может конвертировать кремний, а избыточная энергия теряется в виде тепла.

Cambridge Photon Technology заявляет, что нашла способ остановить эти потери за счет преобразования фотонов с более высокой энергией в фотоны с более низкой энергией, которые может использовать солнечный элемент.

Мы пытаемся решить эту проблему, как улучшить производительность фотоэлемента и значительно снизить затраты, не отказываясь от устоявшейся кремниевой технологии, говорит Дэвид Уилсон, глава отдела развития бизнеса компании.

Максимальная эффективность определяется фундаментальной формулой Шокли-Квиссера. Все фотоэлектрические материалы обладают свойством, называемым шириной запрещенной зоны, которое определяет, сколько энергии может быть передано отдельным электронам (для кремния это 1,1 электрон-вольт). Это соответствует фотонам в ближней инфракрасной части спектра. Фотоны с более высокой энергией, чем эта ширина запрещенной зоны весь спектр видимого света могут генерировать электроны, но любая дополнительная энергия фотона за пределами ширины запрещенной зоны материала высвобождается в виде тепла. Из-за этого ограничения обычный солнечный элемент, работающий в идеальных условиях, может преобразовать в электричество в лучшем случае 29% солнечной энергии.

Новый метод, основанный на явлении, называемом делением синглетного экситона, был разработан физиком Акшаем Рао и его командой из Кембриджского университета. Рао также является главным научным сотрудником стартапа. Когда свет попадает на фотоэлектрический материал, он создает экситон, в котором отрицательно заряженный электрон и положительно заряженная дырка связаны электростатическим зарядом. Но если материал представляет собой органический полимерный полупроводник, фотон может создать не один, а два менее энергетических экситона, и оба они быть преобразованы в электрический ток.

Вы сохраняете общую энергию, которая входит и выходит, но вы заставляете кремний получать более высокий поток фотонов в той части спектра, которую он хорошо преобразует в электричество, говорит Уилсон.

Инженеры компании разработали пленочный фотоэлектронный умножитель, состоящий из слоя органического полимера под названием пентацен, усеянного квантовыми точками селенида свинца небольшими светоизлучающими комками неорганического материала. Полимер поглощает синие и зеленые фотоны и превращает их в пары экситонов. Эти экситоны перетекают в квантовые точки, которые поглощают их и испускают фотоны красного или инфракрасного излучения с меньшей энергией. Когда пленку помещают поверх кремниевого солнечного элемента, свет от квантовых точек падает на кремний. Вместе с этим красные и инфракрасные волны непосредственно от Солнца проходят через полимерную пленку и попадают на кремний, как обычно. В результате на кремний попадает больше пригодных для использования фотонов, увеличивая производство электрического тока.

Ученые подсчитали, что этот метод двойного экситона теоретически может увеличить потенциальную эффективность преобразования солнечных элементов до 35%. По словам Уилсона, компания еще не приблизилась к этому уровню, но к концу 2022 года она надеется создать прототип, который преобразует около 31% солнечного света в электричество.

Эффективность фотоэлектрических систем могут повысить и другие решения. Тандемные солнечные элементы, например, дополнительно используют перовскиты, которые могут улавливать фотоны с более короткой длиной волны. В соединении с кремниевыми элементами эти гибриные устройства получают увеличенный КПД. Но их проблема заключается в сложности заставить два устройства работать вместе, производя разные токи. Создание солнечных элементов из другого материала также требует дополнительного производственного процесса и нового оборудования, что может привести к росту затрат.

Весь наш подход заключался в том, чтобы избежать этих проблем и сделать простой, нетоксичный материал без электрических соединений, что очень мало усложняет существующую конструкцию, говорит Уилсон.

Идея Cambridge Photon Technology кажется осуществимой, говорит Кристофер Бардин, химик из Калифорнийского университета в Риверсайде, не связанный с компанией. По его словам, то многообещающая технология, которая обеспечивает простую альтернативу тандемным ячейкам.

Пленочный электрофотонный умножитель компании может легко вписаться в существующие производственные процессы, говорит Уилсон. Готовую пленку можно продавать производителям солнечных панелей для размещения на их фотоэлектрических модулях. Более простой подход может состоять в том, чтобы продавать готовое решение компаниям, которые производят либо слой винилацетата, покрывающий кремний, либо стекло, покрывающие солнечные элементы. Затем производители панелей могут собирать уже обработанные компоненты в готовое устройство. Каким бы ни был подход, Уилсон надеется, что продукт будет готов к выпуску на рынок примерно через три года.

В Cambridge Photon Technology работает около дюжины человек, и компания привлекла 1,4 миллиона долларов США в виде акционерного капитала. Он также имеет ряд исследовательских грантов и доступ к исследователям и объектам Кембриджского университета для дальнейшего развития технологии. Она получила лицензию на четыре ключевых патента университета.

Хотя компания создала действующие прототипы пленки и квантовых точек, она не собрала все части в работающий солнечный элемент с повышенной эффективностью.

Действительно ясно, что в таких фотоэлементах существует довольно острая необходимость, - говорит он. - И эта технология будет иметь большое значение для удовлетворения этой потребности.

Источник: nature.com

За прошедший год около 15 тысяч украинских семей установили домашние солнечные электростанции. Это фактически вдвое больше, чем в 2020 году.

В целом к концу 2021 года в Украине насчитывается около 45 тысяч домохозяйств, которые используют солнечные панели и экономят на счетах за электроэнергию. Общая мощность таких СЭС превысила 1,2 ГВт.

О таком стабильном спросе населения на СЭС свидетельствуют результаты ежеквартального мониторинга, проводимого Госэнергоэффективностью на основе данных поставщиков универсальных услуг и операторов системы распределения.

В тройку регионов-лидеров по количеству установленных семьями СЭС вошли следующие области:

• Днепропетровская 6466 СЭС общей мощностью 183 МВт;
• Закарпатская 3744 СЭС, общей мощностью 109 МВт;
• Тернопольская 3447 СЭС, общей мощностью 98 МВт.

По расчетам Агентства, домохозяйства с установленными солнечными станциями общей мощностью 1205 МВт в среднем за год могут производить около 1400 млн кВт*ч электрической энергии. Для сравнения этого достаточно, чтобы обеспечить около 460 тысяч домохозяйств чистой электроэнергией.

Фактически, домохозяйства с СЭС способствуют развитию малой энергогенерации и развитию такого направления, как просьюмеры. Это отвечает требованиям 4-го энергетического пакета ЕС.

Кроме того, использование солнечных панелей позволяет домохозяйствам обеспечивать свои потребности в электроэнергии и становиться более энергоэффективными, а также экономить затраты на электрическую энергию.

Источник: saee.gov.ua

Специализирующаяся на микросетевых приложениях французская компания Ecosun выпустила Trailer Watt 15S автономный прицеп с массивом солнечных панелей, который можно использовать для обеспечения электроэнергией потребителей в районах с отсутствующей электросетью.

Солнечный прицеп имеет размеры 6,76 х 2,19 х 1,1 м и весит 1,8 т. Он оснащен складной мачтой, которую можно поднять на высоту 7 м, и оснащен четырьмя регулируемыми светодиодами мощностью 50 Вт.

На платформе может быть установлено до 15 фотоэлектрических панелей с выходной мощностью 360 Вт каждая, а номинальная мощность солнечной установки может достигать 5,4 кВт. В качестве инвертора используется устройство Multiplus II от Victron с номинальной мощностью от 3,5 до 8 кВА.

Трейлер также оснащен аккумулятором с литий-железо-фосфатными (LiFePo4) элементами, которые, по утверждению производителя, обладают высокой стабильностью и выдерживают 4000 циклов зарядки/разрядки при глубине разряда 90%. Их совокупная мощность достигает 23 кВтч.

Система также может быть подключена к внешнему дизельному генератору или к сети для резервного питания.

Солнечный прицеп Trailer-Watt 15S идеальное решение для военных городков, строительных площадок и перекачки воды в сельском хозяйстве, - заявляет Ecosun. - Эта прочная конструкция, изготовленная из высококачественных европейских материалов, оснащена стационарными фотоэлектрическими модулями, которые можно развернуть в кратчайшие сроки.

Прицеп-генератор можно буксировать с помощью обычного автомобиля. По данным компании, одному человеку может потребоваться от пяти до десяти минут, чтобы полностью подготовить систему к работе.

Источник: ecosuninnovations.com

Благодаря быстрому улучшению показателей эффективности и стабильности перовскитные солнечные элементы находятся в авангарде новых фотоэлектрических технологий. В современных устройствах на их основе потери напряжения приближаются к теоретическому минимуму, а внутренняя квантовая эффективность близка к единице, но эффективность преобразования ограничена коэффициентом заполнения.

Это ограничение связано с неидеальным переносом заряда между перовскитовым поглотителем и электродами ячейки. Поэтому снижение последовательного электрического сопротивления слоев переноса заряда имеет ключевое значение для повышения эффективности.

Исследователи из Австралийского национального университета (ANU) подошли на шаг ближе к решению этой проблемы и побили собственный рекорд, создав более эффективную перовскитную солнечную батарею.

В ходе своей работы ученые достигли рекорда эффективности в 22,6%. Это означает, что новые фотоэлементы могут преобразовывать 22,6% солнечного света в энергию. Они также получили коэффициент заполнения более 86%, что является одним из показателей качества фотоэлектрического устройства.

Мы всегда стараемся достичь максимально возможной эффективности. Коммерциализация невозможна без высокой эффективности, - говорит соавтор исследования профессор Кайли Кэтчпол. - Но нам также нужен дешевый процесс. Это подход, который определенно сочетает в себе эти два элемента таким образом, который отличается от того, как это было достигнуто ранее.

Ученые разработали процесс обратного легирования для изготовления электронно-транспортных слоев из оксида титана, легированного азотом, которые обладают выдающимися характеристиками переноса заряда. Включив этот материал для переноса заряда в солнечные элементы на основе перовскита, они создали элементы площадью 1 см2 с сертифицированной стационарной эффективностью 22,6%.

Фотоэлементы из перовскита могут быть более дешевыми и простыми в производстве, чем другие солнечные элементы, а также могут потенциально производить больше энергии, чем кремниевые аналоги.

Команда ученых использовала стандартные методы изготовления, но применила их к новому материалу оксинитриду титана, разработав уникальный способ создания перовскитовых солнечных элементов, который, как они заявляют легко реализовать в крупномасштабном промышленном производстве.

Мы также смогли преодолеть потерю энергии в одном из слоев, о существовании которого ученые раньше не подозревали, - сказал Кэтчпоул. - Моделирование, которое мы сделали, показывает, что это было ограничением в предыдущих типах солнечных элементов.

Напомним, в прошлом году исследователи из научного центра Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) добились эффективности 29,8% у тандемного солнечного элемента с основой из кристаллического кремния и слоем из перовскита (галогенида металла).

Источник: anu.edu.au

Большинство солнечных электростанций в Европе были установлены в период с 2009 по 2011 год во время первой волны фотоэлектрической экспансии.

За этим расширением, как ожидается, последует первая волна утилизации двадцать лет спустя, примерно в 2029 году, когда истекут государственные льготы на установленные фотоэлектрические модули, - объясняет профессор Андреас Бетт, директор института Fraunhofer ISE. - Поэтому необходимо разработать адекватные процессы и процедуры для восстановления кремниевого материала из выброшенных модулей на ранней стадии.

Уже в 2021 году общее установленное количество солнечных панелей в Германии составило около 5 млн тонн с содержанием 150 тыс. тонн кремния полупроводника, который является основным компонентом солнечных элементов.

Институт систем солнечной энергии Фраунгофера ISE возглавил немецкий консорциум по производству фотоэлементов PERC на основе 100% кристаллического кремния, переработанного из солнечных панелей с истекшим сроком службы.

Кремний утилизируется с помощью технологии, разработанной немецкими специалистами Reiling GmbH & Co. KG и Fraunhofer Center for Silicon Photovoltaics (CSP), которая, как утверждается, может подвергать рециклингу кремний из различных типов модулей, независимо от производителя и происхождения.

В Fraunhofer CSP фрагменты ячеек размером от 0,1 до 1 миллиметра сначала освобождаются от стекла и пластика с помощью различных процессов сортировки, - говорится в заявлении разработчиков. - За этим следует поэтапное удаление заднего контакта, серебряных контактов, антибликового слоя и, наконец, эмиттера методом влажного химического травления. Очищенный таким образом кремний перерабатывается в монокристаллические или квазимонокристаллические слитки в стандартных процессах, а затем в пластины.

Немецкие ученые заявили, что новые солнечные элементы были изготовлены только из пластин, основанных на переработанном кремнии, и что в процессе производства не добавлялся коммерческий сверхчистый кремний.

После того, как были протестированы характеристики первых пробных элементов PERC, выяснилось, что устройства обеспечивают эффективность преобразования энергии 19,7%.

Это ниже эффективности современных солнечных элементов премиум-класса PERC, КПД которых составляет около 22,2%, но, безусловно, выше, чем у солнечных элементов в старых, отслуживших модулях, - сказал Питер Долд, руководитель проекта Fraunhofer CSP.

Источник: fraunhofer.de

В США планируют реализовать Project Nexus, который предполагает установку солнечных электростанций над каналами. Эта концепция родилась из исследования 2021 года, проведенного в Калифорнийском университете в Мерседе и Калифорнийском университете в Санта-Крус, в котором был доказан ряд преимуществ установки солнечных панелей над открытыми водными каналами.

Исследование показало, что покрытие примерно 6400 км инфраструктуры систем водоснабжения в Калифорнии солнечными панелями может ежегодно генерировать 13 ГВт энергии, что составляет примерно одну шестую текущей установленной мощности штата и примерно половину прогнозируемой новой мощности, необходимой для удовлетворения будущих потребностей с учетом цели сокращения выбросов парниковых газов на 40% к 2030 году.

Солнечные каналы являются примером связи энергии и воды, которая предлагает множество преимуществ в области устойчивого развития. Использование водных каналов в качестве фотоэлектрических станций экономит воду с производством возобновляемой электроэнергии и позволяет избежать занятия больших участков земли для развития солнечной энергетики, сказал доктор Брэнди Л. МакКуин, ведущий автор исследования.

Ирригационный округ Терлока (TID) заключил соглашение о сотрудничестве с Департаментом водных ресурсов (DWR), Solar AquaGrid и Калифорнийским университетом в Мерседе в рамках проекта стоимостью 20 млн долларов, финансируемого штатом Калифорния. Закладка фундамента Project Nexus запланирована на осень этого года, а завершение строительства ожидается в 2024 году в нескольких локациях на территории обслуживания TID. Проект будет включать систему хранения энергии для изучения того, как накопители могут поддерживать местную электрическую сеть тогда, когда солнечная генерация не оптимальна из-за неблагоприятных погодных условий.

Затеняя каналы Калифорнии разработчики Solar AquaGrid также рассчитывают остановить испарение, как это делается в Европе и в Индии, где уже используются подобные системы.

Исследования и здравый смысл говорят нам, что в эпоху усиливающейся засухи пора положить конец испарению, - сказал Джордан Харрис, генеральный директор Solar AquaGrid. - Наше первоначальное исследование показало, что установка солнечных панелей над открытыми каналами может привести к значительной экономии воды, энергии и затрат по сравнению с наземными солнечными системами, включая дополнительную эффективность в результате экспоненциального эффекта затенения/охлаждения. Теперь у вас есть шанс проверить это знание.

Источник: prnewswire.com

В последнее время появляются самые разные мобильные фотоэлектрические устройства, которые можно перемещать из одного места в другое для выработки энергии. Но особый интерес может представлять система, которая позволит генерировать больше электричества, чем обычные установки, при этом освобождая дополнительное место для других целей.

Исследователи из Индийского технологического института Дели (IIT Delhi) разработали устройства, которые они назвали солнечными башнями, и которые генерируют на 20-30% больше энергии, занимая при этом всего 50-60% места в сравнении с традиционными решениями. Эти системы являются портативными: их легко можно погрузить на транспортное средство и доставить куда угодно для выработки электроэнергии. Использование зеркал рядом с солнечными панелями перенаправляет свет на фотоэлементы, максимизируя выработку солнечной энергии.

Новые мобильные солнечные башни разработаны в версиях с механическим и немеханическим отслеживанием движения Солнца. Обе системы запатентованы IIT Delhi и лицензированы для коммерческого использования компанией EP Sunsol, которая уже развернула установки мощностью 3 кВт, 4 кВт и 5 кВт в Ченнаи, ИИТ Дели и Нави Мумбаи соответственно.

Системы масштабируются до более высокой мощности за счет добавления большего количества массивов в конструкции башни и особенно полезны для станций зарядки электромобилей, выработки солнечной энергии на крышах зданий и получения электроэнергии для целей сельского хозяйства (агровольтаики), например, для перекачки воды, зарядки аккумуляторов для тракторов и т.д.

После интенсивных исследований мы добились успеха в создании легкой и экономичной новой конструкции для установки солнечных фотоэлектрических башен вместе с зеркалами с высокой отражательной способностью, способных следовать за движением солнца, сказал Далип Сингх Мехта, профессор физического факультета IIT Delhi. - Как немеханические, так и механические солнечные башни могут генерировать на 20-25% и на 25-30% больше энергии соответственно, используя при этом всего 50-60% пространства на крыше по сравнению с обычными решениями.

В солнечной башне с немеханическим треккером солнечные панели вместе с зеркалами с высокой отражательной способностью устанавливаются вертикально под углом в зависимости от положения, в котором они попадают на линию прямой видимости солнца утром, в полдень и вечерние часы, что обеспечивает более эффективную работу системы.

Методология монтажа помогает генерировать больше энергии в непиковые солнечные часы, то есть с 9:00 до 11:00 и с 14:00 до 17:00, в дополнение к часам пик с 11:00 до 14:00. Зеркала/отражатели, задействованные в этом решении, усиливают излучение солнечных панелей в течение всего дня, т. е. с 8:00 до 17:00. Процент увеличения солнечного излучения на солнечные панели составляет более 50%, что позволяет поддерживать 1000 Вт/м2 с 9:00 до 16:00. Из-за этого увеличения солнечной радиации с 9:00 до 16:00 увеличение количества вырабатываемой энергии составляет 20-25% по сравнению с обычным монтажом солнечных панелей, сообщают исследователи ИИТ.

В версии с механическим отслеживанием в солнечной фотоэлектрической башне с зеркальными отражателями используется недорогая программируемая электромеханическая система для горизонтального одноосного вращения слежения за солнцем с востока на запад. Одиночные/двойные башни монтируются таким образом, что вся система с панелями и рефлекторами следует за движением Солнца. Панели начинают день в восточном направлении и заканчивают день в западном. На следующее утро панели возвращаются на восточную сторону, повторяя цикл.

Как говорят индийские исследователи, их инновационная система слежения не требует датчиков на основе светозависимого сопротивления (LDR) и потребляет очень мало энергии, которая вырабатывается самой солнечной башней.

Источник: indiatoday.in

Вопросы эстетичности солнечных электростанций часто являются ключевой причиной, по которой домовладельцы отказываются от таких установок. Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) разработали способ изготовления цветных солнечных элементов, при этом из более экономичного полупроводникового материала перовскита.

Перовскитные фотоэлементы уже показали эффективность более 25% в лаборатории. В то же время они полагаются на более дешевое сырье и более простые методы производства, чем аналогичные по эффективности кремниевые элементы. Однако это по-прежнему верно только для небольших масштабов:

Помимо стабильности, центральным препятствием для выхода технологии на рынок является перенос высокой эффективности, достигнутой на малых площадях, на большие поверхности, говорит профессор Ульрих В. Паецольд из KIT. Однако только таким образом технология может стать основой для новых экономичных солнечных модулей.

Поскольку эстетика играет важную роль для такого использования в дополнение к затратам и эффективности, исследовательская группа Паецольда вместе с промышленным партнером Sunovation разработала метод струйной печати, который может окрашивать перовскитные солнечные модули.

Как заявляют разработчики, их решение получило важное преимущество: окраска модулей с помощью струйной печати экономически выгодна, а также подходит для больших площадей.

До сих пор при производстве цветных солнечных элементов из перовскита цветовое восприятие фотоэлемента для наблюдателя сильно зависело от угла падающего света, - объясняет координатор проекта Хельге Эггерс. - С другой стороны, при нашем методе используемый цвет почти совсем не зависит от угла падения солнечного света и всегда выглядит одинаково.

В серии экспериментов инженеры смогли доказать, что новый метод, изначально разработанный для солнечных модулей из кремния, работает и для перовскитных. Солнечные элементы, ярко окрашенные в базовые синие, пурпурные и желтые цвета, продемонстрировали до 60 процентов первоначальной эффективности при преобразовании солнечной энергии в электричество.

Технология струйной печати также позволяет печатать сложные цветные узоры. Исследователи использовали это для производства солнечных модулей в виде различных строительных материалов. Солнечные панели из перовскита, имитирующие белый мрамор, оказались особенно эффективными. Здесь команда смогла достичь эффективности до 14 процентов.

Цель интегрированной в здание фотогальванической системы состоит не в том, чтобы установить такие системы на крышах или фасадах, а в том, чтобы заменить традиционные конструкции солнечными модулями и, таким образом, избежать дополнительных затрат, - говорит Эггерс. - Для фотовольтаики внутри зданий встроенный солнечный элемент с низкой эффективностью лучше, чем стена, которая вообще не дает электричества.

Источник: kit.edu

Исследователи из Германии провели серию компьютерных симуляций, чтобы оценить, как фотонные кристаллы могут повысить эффективность встречно-штыревых солнечных элементов с обратным контактом на основе пассивирующего электронно-селективного покрытия из поликремния с оксидом n+-типа (POLO) на отрицательном контакте элемента и дырочно-селективного p+-перехода POLO на плюсовом контакте.

Фотонные кристаллы представляют собой структуры с периодически изменяющейся диэлектрической проницаемостью, которые идеально подходят для светособирающих приложений в фотоэлектрике, поскольку они имеют запрещенную зону, которая препятствует распространению света в определенном частотном диапазоне, что увеличивает длину пути фотона, особенно для высоких длин волн.

Практический предел эффективности кремниевых однопереходных элементов с поликремнием на оксидных контактах для обеих полярностей (которые лучше всего размещать на задней стороне, чтобы свести к минимуму затенение и паразитное поглощение) составляет более 27%, - говорит Робби Пейбст, глава исследовательского проекта.

Предполагалось, что смоделированный фотоэлемент расположен на пластине со стандартной толщиной 150 мкм, и ученые обнаружили, что его эффективность может достигать более 28% при нормальной освещенности. Поскольку уравнения Максвелла предсказывают формирование оптических мод, параллельных поверхности, оптика практически не зависит от толщины пластины, - объясняет Пейбст. - Поэтому последний может быть значительно уменьшен, что также снижает внешние и внутренние рекомбинационные потери в пластине.

Немецкие инженеры также исследовали, как улучшение процесса гидрирования переходов POLO с помощью массива слоев диэлектрика на задней стороне из оксида алюминия и нитрида кремния (Al2O3/SiNx/Al2O3) может еще больше повысить эффективность устройства при той же стандартной толщине. Было обнаружено, что эта конфигурация имеет потенциал для достижения эффективности до 29,1%. Даже без фотонных кристаллов прогнозируется потенциал эффективности 27,8% для улучшенного качества пассивации поверхности на пластинах толщиной 150 мкм, - заявили ученые.

Перенос концепции фотонных кристаллов в фотоэлектрические технологии находится на очень ранней стадии, - говорит Пейбст. - Хотя нет никаких сомнений в том, что уравнения Максвелла и фотонные кристаллы уже коммерциализированы для других приложений, их преимущества пока не продемонстрированы на уровне солнечных элементов. Сейчас мы планируем экспериментально исследовать такие проблемы, как угловая зависимость и влияние спектральных вариаций.

По его словам, еще одним важным шагом будет разработка промышленно осуществимого и дешевого метода изготовления фотонных кристаллов даже на поврежденных протравленных поверхностях. Пока что фотонные кристаллы изготавливаются с помощью различных методов литографии, - заявил он. - Однако их целевой размер для применения на передней стороне солнечных элементов около 1-3 мкм также можно реализовать с помощью других технологий, которые можно считать достаточно дешевыми для фотоэлектрических систем.

Что касается стоимости солнечных элементов на основе фотонных кристаллов, то она будет такой же, как и у высокоэффективных элементов премиум-класса. Стоимость пока намного выше, чем для стандартных модулей PERC, но, вероятно, их можно еще снизить за счет эффекта масштабирования и, в частности, за счет появления недорогих схем металлизации, таких как нелегирующие алюминиевые пасты для контакта с поликремнием, - добавил Пейбст. Эти устройства могут найти идеальное применение в крышнх солнечных батареях и фотоэлементах, встроенных в автомобили.

Работа ученых была опубликована в журнале Solar Energy Materials and Solar Cells. В исследовательскую группу вошли сотрудники Университета Лейбница в Ганновере и Института исследований солнечной энергии в Гамлене (ISFH).

Источник: sciencedirect.com

На дороги Германии выехал 18-тонный грузовик, оснащенный солнечными панелями общей мощностью 3,5 кВт. Коммерческий автомобиль со встроенной в крышу высоковольтной фотоэлектрической системой и питанием от 800-вольтовой тяговой батареи теперь одобрен для использования на дорогах общего пользования.

Сообщается, что вырабатываемое солнечными панелями электричество может удовлетворить от 5 до 10% потребностей грузовика в энергии. Институт систем солнечной энергии Фраунгофера ISE совместно с промышленными партнерами разработал фотомодули и силовую электронику для интеграции в коммерческие автомобили в рамках проекта Lade-PV. Как заявляют разработчики, техническая сертификация первого солнечного грузовика является важной вехой на пути к более экологически безопасным автомобильным грузовым перевозкам.

Благодаря успешному вводу в эксплуатацию нашей высоковольтной системы мы достигли нашей цели продемонстрировать возможность интегрированной в транспортное средство фотоэлектрической системы для большегрузных электрических коммерческих автомобилей. Компоненты, интегрированные в грузовик, работают так, как и ожидалось, объясняет Кристоф Куттер, руководитель проекта Fraunhofer ISE.

Легкие и прочные прототипы солнечных модулей, разработанные немецкими специалистами, были произведены компанией Sunset Energietechnik GmbH. Система была интегрирована в крышу фургона электрического грузовика Framo, который служит первым демонстрационным транспортным средством.

Для обеспечения высокой выходной мощности при низких затратах на материалы и кабели, солнечные панели были соединены последовательно. Результирующее напряжение до 400 вольт может представлять угрозу безопасности в случае аварии, но чтобы предотвратить этот риск, компания Fraunhofer ISE разработала специальное устройство.

В распределительной коробке каждого фотоэлектрического модуля установлено отключающее устройство, которое способно децентрализованно отключить питание в течение миллисекунд и без дополнительных каналов связи в случае аварии.

Как и солнечные панели, силовая электроника также была адаптирована к требованиям коммерческого транспорта. Партнеры проекта M&P Motion Control and Power Electronics GmbH разработали преобразователь постоянного тока, который связывается с системой управления через шину CAN и интегрируется в общую концепцию безопасности. Солнечная энергия с крыши подается непосредственно в бортовую сеть автомобиля.

Солнечный электрогрузовик ежедневно используется компанией Alexander Brkle GmbH в районе Фрайбурга, в течение ближайших месяцев он будет регулярно тестироваться для подтверждения прогноза выработки электроэнергии и контроля компонентов в реальных условиях.

Источник: fraunhofer.de

Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали солнечный элемент на основе 2D/3D-перовскитного гетероперехода, который, как утверждается, сохраняет более 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов испытаний в условиях повышенной влажности.

Это исследование не первое, посвященное перовскитным солнечным элементам, подвергающимся влажному нагреву, но первое, в котором сообщается об эффективности, превышающей 20% после испытания с использованием промышленных методов инкапсуляции, - говорит соавтор исследования Эркан Айдин.

Специальный гетеропереход был изготовлен путем выращивания двумерных слоев перовскита на верхней поверхности трехмерного перовскита, который, как утверждается, обеспечивает пассивацию дефектов и устраняет миграцию ионов. Эти слои были встроены между трехмерной поверхностью перовскита и непрозрачным массивом верхних контактов, селективным по отверстиям. Фрагменты 2D-перовскита были определены путем подбора условий отжига при более высоких температурах.

Это привело к более эффективному переносу заряда на границе 2D/3D перовскита и электронно-селективном слое. Кроме того, по словам ученых, воздействие покрывающих слоев 2D-перовскита также повысило устойчивость пленки 3D-перовскита к влаге.

Ячейка была изготовлена с подложкой из стекла и оксида индия и олова (ITO), далее она была покрыта 2D-слоями, 3D-слоем перовскита, электронно-селективным слоем, буферным слоем на основе батокупроина (BCP) и металлическим серебряным контактом.

Устройство достигло эффективности преобразования энергии 24,3%, напряжения холостого хода примерно 1,20 В и коэффициента заполнения около 82%.

Наша 2D-перовскитная пассивация одновременно служила в качестве барьера для миграции ионов, барьера для проникновения влаги и кислорода и пассивации дефектов, особенно при повышенных рабочих температурах, - рассказывают исследователи. - Наши результаты свидетельствуют об успешной инкапсуляции PSC, прошедших отраслевые испытания на влажное тепло в соответствии с протоколом IEC 61215: 2016.

По словам ученых, ячейка смогла достичь эффективности более 19% после 1000 часов испытаний влажным теплом. Существенных изменений в структурных и оптических свойствах 2D-перовскитных пассивирующих пленок (как 3D-, так и 2D-перовскитов) не произошло после более чем 500 часов термического отжига при 85 градусах Цельсия, что подтверждает надежность нашего подхода к пассивации 2D-перовскита, - заключил Эрик Айдин.

Источник: science.org

Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали солнечный элемент на основе 2D/3D-перовскитного гетероперехода, который, как утверждается, сохраняет более 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов испытаний в условиях повышенной влажности.

Это исследование не первое, посвященное перовскитным солнечным элементам, подвергающимся влажному нагреву, но первое, в котором сообщается об эффективности, превышающей 20% после испытания с использованием промышленных методов инкапсуляции, - говорит соавтор исследования Эркан Айдин.

Специальный гетеропереход был изготовлен путем выращивания двумерных слоев перовскита на верхней поверхности трехмерного перовскита, который, как утверждается, обеспечивает пассивацию дефектов и устраняет миграцию ионов. Эти слои были встроены между трехмерной поверхностью перовскита и непрозрачным массивом верхних контактов, селективным по отверстиям. Фрагменты 2D-перовскита были определены путем подбора условий отжига при более высоких температурах.

Это привело к более эффективному переносу заряда на границе 2D/3D перовскита и электронно-селективном слое. Кроме того, по словам ученых, воздействие покрывающих слоев 2D-перовскита также повысило устойчивость пленки 3D-перовскита к влаге.

Ячейка была изготовлена с подложкой из стекла и оксида индия и олова (ITO), далее она была покрыта 2D-слоями, 3D-слоем перовскита, электронно-селективным слоем, буферным слоем на основе батокупроина (BCP) и металлическим серебряным контактом.

Устройство достигло эффективности преобразования энергии 24,3%, напряжения холостого хода примерно 1,20 В и коэффициента заполнения около 82%.

Наша 2D-перовскитная пассивация одновременно служила в качестве барьера для миграции ионов, барьера для проникновения влаги и кислорода и пассивации дефектов, особенно при повышенных рабочих температурах, - рассказывают исследователи. - Наши результаты свидетельствуют об успешной инкапсуляции PSC, прошедших отраслевые испытания на влажное тепло в соответствии с протоколом IEC 61215: 2016.

По словам ученых, ячейка смогла достичь эффективности более 19% после 1000 часов испытаний влажным теплом. Существенных изменений в структурных и оптических свойствах 2D-перовскитных пассивирующих пленок (как 3D-, так и 2D-перовскитов) не произошло после более чем 500 часов термического отжига при 85 градусах Цельсия, что подтверждает надежность нашего подхода к пассивации 2D-перовскита, - заключил Эрик Айдин.

Источник: science.org

Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии разработали солнечный элемент на основе 2D/3D-перовскитного гетероперехода, который, как утверждается, сохраняет более 95% своей первоначальной эффективности после 1000 часов испытаний в условиях повышенной влажности.

Это исследование не первое, посвященное перовскитным солнечным элементам, подвергающимся влажному нагреву, но первое, в котором сообщается об эффективности, превышающей 20% после испытания с использованием промышленных методов инкапсуляции, - говорит соавтор исследования Эркан Айдин.

Специальный гетеропереход был изготовлен путем выращивания двумерных слоев перовскита на верхней поверхности трехмерного перовскита, который, как утверждается, обеспечивает пассивацию дефектов и устраняет миграцию ионов. Эти слои были встроены между трехмерной поверхностью перовскита и непрозрачным массивом верхних контактов, селективным по отверстиям. Фрагменты 2D-перовскита были определены путем подбора условий отжига при более высоких температурах.

Это привело к более эффективному переносу заряда на границе 2D/3D перовскита и электронно-селективном слое. Кроме того, по словам ученых, воздействие покрывающих слоев 2D-перовскита также повысило устойчивость пленки 3D-перовскита к влаге.

Ячейка была изготовлена с подложкой из стекла и оксида индия и олова (ITO), далее она была покрыта 2D-слоями, 3D-слоем перовскита, электронно-селективным слоем, буферным слоем на основе батокупроина (BCP) и металлическим серебряным контактом.

Устройство достигло эффективности преобразования энергии 24,3%, напряжения холостого хода примерно 1,20 В и коэффициента заполнения около 82%.

Наша 2D-перовскитная пассивация одновременно служила в качестве барьера для миграции ионов, барьера для проникновения влаги и кислорода и пассивации дефектов, особенно при повышенных рабочих температурах, - рассказывают исследователи. - Наши результаты свидетельствуют об успешной инкапсуляции PSC, прошедших отраслевые испытания на влажное тепло в соответствии с протоколом IEC 61215: 2016.

По словам ученых, ячейка смогла достичь эффективности более 19% после 1000 часов испытаний влажным теплом. Существенных изменений в структурных и оптических свойствах 2D-перовскитных пассивирующих пленок (как 3D-, так и 2D-перовскитов) не произошло после более чем 500 часов термического отжига при 85 градусах Цельсия, что подтверждает надежность нашего подхода к пассивации 2D-перовскита, - заключил Эрик Айдин.

Источник: science.org

Последние комментарии

• Имя: Никита
  14.06.2023 | 13:19
  Подскажите как можно купить две книги Сергея Первухина "Мой Сахалин "Пилигрим" как судьба". Или где её можно найти Подробнее..
• Имя: Михаил Гуревич
  07.03.2023 | 14:42
  Отлично! Подробнее..