Гибкие солнечные модули сохранили 92% КПД после 1044 часов испытаний

Исследователи из Сучжоуского и Юго-Восточного университетов разработали метод, который повышает эффективность и стабильность гибких перовскитных солнечных модулей при увеличении их площади. Результаты опубликованы в журнале Science.

Гибкие перовскитные солнечные элементы наносятся на пластиковую основу и могут изгибаться, сворачиваться и повторять форму поверхности. Однако при увеличении площади слои становятся менее однородными, из-за чего падают КПД и срок службы устройства.

Команда под руководством профессора Ли Яовэня выяснила, что на поверхности гибкой подложки гидроксильные группы конкурируют за связи с органическими растворителями и молекулами межфазного слоя. Из-за этого слой закрепляется неравномерно, а качество перовскитной пленки снижается.

Ученые предложили стратегию «разделенной совместной осаждения». В раствор добавили специальную молекулу-модулятор BSAI, которая ослабляет связь между гидроксильными группами и растворителем. Это помогает межфазному слою плотнее закрепиться на подложке и улучшает кристаллизацию перовскита.

Небольшие гибкие солнечные элементы достигли сертифицированного КПД 26,86%. Для модулей площадью 25, 100 и 900 см² эффективность составила 22,31%, 20,63% и 20,15% соответственно.

Совместно с компанией Suzhou Shangrou New Energy исследователи изготовили коммерческий гибкий модуль с эффективной площадью 750 см². Его сертифицированный КПД достиг 20,2%, что более чем вдвое превышает прежние показатели для устройств такого размера.

Модуль также прошел испытания по стандарту стабильности IEC. При температуре 85 °C и относительной влажности 65% после 1044 часов отслеживания точки максимальной мощности КПД снизился лишь на 8%.

Гибкие перовскитные панели могут применяться в портативных зарядных устройствах, беспилотниках, авиации и на поверхностях сложной формы. Технология пока не означает массового выпуска: коммерциализация требует дальнейшей проверки долговечности, стоимости производства и работы в реальных условиях.

Источник: Global Times