Новый материал, который сделает солнечную энергию невероятно дешевой
Новый тип солнечных батарей изготовлены из материала, что, по оценкам экспертов, существенно дешевле приобретать и применять, чем кремний, а сделанные из него панели смогут генерировать такое же количество энергии, как и современные солнечные элементы.
Не обращая внимания на то, что потенциал материала лишь начинают изучать подробнее, он уже привлек интерес ведущих исследователей в отрасли солнечной энергии и пара компанией трудятся над коммерциализацией проекта.
Исследователи прогнозируют, что цена новых солнечных панелей будет равна около от 10 до 20 центов за ватт, что довольно кремниевых с ценой 75 центов за ватт намного дешевле. По словам Министерств энергетики США, цена 50 центов за ватт разрешит другой энергетике стать важным соперником ископаемому горючему.
В прошлом, в погоне за недорогой солнечной энергией, ученые разделились на два лагеря: одни пробовали создать недорогие солнечные панели, что конечно снижало их эффективность. Другие же сосредоточили свои силы на высокой эффективности, что вело к дорогостоящему процессу производства.
Новый материал, как обещают ученые, сделает вероятным производство высокоэффективных солнечных панелей с низкой ценой производства.
Материал перовскит известен научному миру более века, но никто до текущего момента не думал опробовать его в солнечных элементах. Материал, применяемый учеными, отлично поглощает свет.
Светочувствительный слой кремниевой панели образовывает 180 микрон, толщина же светочувствительного слоя панели из перовскита образовывает менее 1 микрона, наряду с этим поглощая то же количество солнечной энергии на единицу площади. Сам чувствительный слой кроме этого есть и полупроводником, что играется ключевую роль при транспортировке, созданного при падении света, заряда.
«Материал поразительно недорог», говорит Майкл Гретзел (Michael Gratzel), узнаваемый изобретатель в области солнечной энергетики. Его команда произвела на данный момент самые действенные солнечные панели, применяя материал перовскит – они преобразуют 15% энергии солнечного света в электричество, значительно больше, чем другие, недорогие в изготовлении солнечные элементы.
Исследователи говорят, основываясь на высоких показателях преобразования световой энергии в электрическую, что эффективность солнечного элемента из перовскита может легко достигать 20-25% и стать рекордной среди самый распространенных сейчас солнечных элементов. Гретзел уверен в том, что в силу несложного производственного процесса кроме того при массовом выпуске перовскит сохранит собственные свойства.
Солнечные элементы с применением нового материала смогут быть изготовлены методом распределения пигмента на страницу стекла либо железной фольги, совместно со слоями вторых материалов, каковые облегчают перемещение электронов через ячейку. Это не совсем процесс распыления, как кое-какие люди имели возможность себе представить – фантастический способ мгновенного преобразования любой поверхности в материал, генерирующий электричество. Но процесс так несложен, что уже приблизился к фантастическому.
«Само собой разумеется, маловероятно, что когда-нибудь возможно будет приобрести баллон «солнечной краски», но все слои солнечной панели возможно будет изготовлять так же легко, как наносить краску на поверхность», говорит Генри Снейт, физик из Оксфордского Университета, что трудясь с исследователями в Азии, опубликовал самые продуктивные модели из существующих солнечных батарей.
В первоначальный раз перовскит был опробован еще в 2009, но эффективность его работы была низкой – около 3,5% преобразования солнечного света в электричество. Солнечные панели кроме этого не трудились продолжительно – жидкий электролит растворял перовскит. Но пара лет и пара технических инноваций решили проблему – жидкий электролит заменили жёсткими металлами, что разрешило ученым соревноваться в производстве самых действенных солнечных панелей.
Один из ведущих экспертов солнечной энергетики, Мартин Грин (Martin Green) из Университета Нового южного Уэльса, Австралии, считает, что лучшим методом применения перовскит есть усиление простой кремниевой панели, вместо полной ее замены. К примеру, нанести перовскит на кремниевую панель чтобы повысить эффективность, так, снизить неспециализированную цена. Согласно его точке зрения, это самый простой метод вывести новый материал на рынок.
Еще одна проблема заключается в том, что материал содержит маленькое количество свинца, что есть токсичным. Нужны еще опробования чтобы выяснить величину опасности свинца в составе перовскита.
Так же, нужно удостовериться, что в будущем солнечные панели смогут быть переработаны чтобы не было попадания материалов в вохдух – подход, используемый для переработки свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторных батарей. Кроме этого, быть может, будет отыскан метод заменить свинец в панелях оловом либо вторым нетоксичным материалом.
По данным: technologyreview.com
