Разработкой специалистов национального исследовательского технологического университета стала адаптация технологии нанесения полупроводниковых слоев перовскитов. Пресс-служба «МИСиС» сообщает, что это позволит упростить и удешевить производство солнечных батарей.
Почему это важно? Дело в том, что производство кремниевых кристаллов, массово использующихся сегодня – это сложный и дорогой процесс, к тому же итоговый продукт ограничен в эксплуатации. В облачную и пасмурную погоду их люминесцентная способность снижается вместе с количеством производимой энергии. Так появилась потребность в новой альтернативе.
Ей стал новейший материал - «перовскиты». Их коэффициент полезности действия уже достиг показателя кремниевых кристаллов, а их процесс производства значительно дешевле кремния. К тому же перовскиты работают в любую погоду.
«В отличие от кремния, перовскиты обеспечивают генерацию при рассеянном свете и низкой освещенности. Перовскитная солнечная батарея работает при любых погодных условиях и даже в помещениях. Это расширяет круг применения, например, для автономного питания стационарных приборов и носимых устройств (часов и смартфонов)», — добавил ученый Лаборатории перспективной солнечной энергетики.
Основная проблема перовскитов —адаптация нанесения к промышленному стандарту. В НИТУ «МИСиС» этим занимаются еще с 2015года. Решением стал механохимический синтез, использующий механический процесс и химическую реакцию присоединения. Важной особенностью является то, что внедрять перовскитные технологии можно в существующие производственные линии без замены уже действующего оборудования.
Перовскиты также имеют высокую стабильность и люминесцентную способность. Особенно выделяется образец «перовскита» CsPb2Br5, его отметили за лучшие оптические свойства на всех технологических этапах.
«Мы продемонстрировали формирование перовскитных слоев методом химического осаждения из газовой фазы (CVD — chemical vapor deposition) в одностадийном процессе. Использование стандартного метода в сочетании с механохимическим синтезом обеспечит масштабирование до промышленного уровня», — добавляет сотрудник Лаборатории перспективной солнечной энергетики Артур Иштеев.
Еще одно важное свойство перовскитов, помимо высоких выходных характеристик и низкой стоимости производства – это быстрый процесс сборки. В лабораториях НИТУ «МИСиС» это занимает пять часов — от стекла до готового устройства. Сегодня технология получила патент и готова к широкомасштабному производству и конкуренции с кремниевыми аналогами. Разработчики привлекают инвестиции и ищут индустриальных партнеров.
Артур Иштеев добавил, поскольку перовскитные солнечные элементы и светоизлучающие диоды планируют запустить в массовое производство для солнечных батарей, они получат распространение и в потребительской электронике. Исследователи лаборатории солнечной энергетики уверены, что доступные источники энергии, такие как солнечные батареи с перовскитным покрытием, позволят улучшить энергетическую инфраструктуру в России и на внешних рынках.
Даниил Могильников для Moi-portal.ru
