Австралийские ученые впервые выпустила новое поколение экспериментальных солнечных батарей, которые проходят строгий международным стандартам электротехническая испытательная комиссия за жары и влажности.
Результаты исследования, важным шагом на пути коммерческую эффективность перовскитных солнечных батарей, опубликованы сегодня в журнале Science.
Солнечных энергетических систем в настоящее время широко распространены как в промышленности, так и бытового жилья. Большинство современных систем полагаются на кремний для преобразования солнечного света в полезную энергию.
Однако скорость преобразования энергии кремния в солнечных батарей близки к достижению своих естественных границах. Так, ученые изучают новые материалы, которые могут быть уложены на верхней части кремния, чтобы повысить коэффициент конверсии энергии. Одним из наиболее перспективных материалов на сегодняшний день является металл галогенид перовскита, которые могут даже превзойти кремний на своих.
«Перовскиты являются действительно многообещающие перспективы для солнечных энергосистем», — сказал профессор Анита Хо-Бейли, первое Джон Гука стул нанонауки при Университете Сиднея. «Они очень недорого, в 500 раз тоньше, чем у кремния, и, следовательно, гибкий и ультра-легкий. Они также имеют огромный благоприятных свойств энергии и высокий коэффициент преобразования солнечной».
В экспериментальной форме, последние 10 лет наблюдается результативность перовскиты клеток повысить с низких уровней, чтобы быть в состоянии преобразовать 25.2% энергии от Солнца в электричество, что сравнимо с кремниевыми мобильный конвертации валют, который взял 40 лет, чтобы достичь.
Тем не менее, незащищенные перовскита клеток не имеют прочности кремниевых клеток, поэтому они еще не стали коммерчески жизнеспособными.
«Перовский клеток понадобится стек против текущих торговых стандартов. Вот что является настолько захватывающим о наших исследованиях. Мы показали, что мы можем резко повысить их термическую стабильность,» профессор Хо,-сказал Бейли.
Ученые сделали это за счет подавления разложения перовскита клеток, используя простой, недорогие полимерно-стеклянные одеяло.
Работу возглавил профессор Хо-Байи, который поступил в университет Сиднейского Института нано это. Ведущий автор д-р Лэй Ши проведены экспериментальные работы в Хо-Бейли исследовательской группы в школе фотоэлектрических и возобновляемых источников энергии, машиностроения в Университете Нового Южного Уэльса, где профессор Хо-Бейли остается адъюнкт-профессор.
Под постоянным воздействием солнца и других элементов, солнечных панелей испытывать перепады температуры и влажности. Эксперименты показали, что под такой стресс, незащищенный перовскита клетки становятся нестабильными, выпуская газ из своих структур.
«Понять этот процесс, называемый ‘газа’, является центральной частью нашей работы, чтобы развивать эту технологию и повысить ее прочность,» профессор Хо,-сказал Бейли.
«Я всегда был заинтересован в изучении, как перовскит солнечные батареи могут быть включены в теплоизолированный Windows, такие как вакуумные стеклопакеты. Итак, мы должны знать газовыделения свойства этих материалов».
Недорогое решение
Впервые, исследователи использовали хромато-масс-спектрометрии (ГХ-мс) для идентификации подписи летучих продуктов разложения и путей термически подчеркнул гибридных перовскитов обычно используется в высокопроизводительных клеток. Используя этот метод, они обнаружили, что недорогая полимерно-стеклянные стопки с герметичное уплотнение было эффективным в подавлении перовскита ‘газа’, процесс, который приводит к его разложению.
Когда поставлен строгим международным стандартам тестирования, ячейки команда работает над превзошли ожидания.
«Еще один захватывающий результат наших исследований заключается в том, что мы находимся в состоянии стабилизации перовскитной ячейки под жесткой Международной электротехнической комиссией стандарт экологических условий тестирования. Не только клетки проходят термоциклирования тесты, они превысили строгие требования к влажн-жаре и влажности-заморозить тесты, а также,» профессор Хо,-сказал Бейли.
Эти тесты помогают определить, если модули фотоэлемента может противостоять воздействию наружных условий эксплуатации при воздействии на них повторяющихся температурных циклов от -40 градусов до 85 градусов, а также до 85% относительной влажности.
В частности, перовскит солнечные батареи сохранилось более 1800 часов в МВЦ «влажная жара» испытания и 75 циклов «замораживания влажность» теста, что превышает требования IEC61215:стандартный 2016 впервые.
«Мы ожидаем, что эта работа будет способствовать достижения стабилизации перовскит солнечные батареи, увеличив их перспективы коммерциализации,» профессор Хо,-сказал Бейли.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!