Авторизация

 
  •  Мексика заработала на хеджировании цен на нефть $2,65 млрд 
  •  Башар Асад отверг требования установить в Алеппо перемирие 
  •  Бейонсе стала самой номинированной певицей в истории "Грэмми" (ВИДЕО) 
  •  В день Святого Николая в Киеве откроют резиденцию Санта Клауса 

Солнечные батареи из графена создадут революцию на рынке альтернативной энергетики, - исследование

Солнечные батареи из графена создадут революцию на рынке альтернативной энергетики, - исследованиеВ последние годы резко возрос интерес к экологически чистым методам получения энергии, которые можно использовать и для заправки автомобилей, и в строительстве, так как человечество все больше и больше заботится об улучшении экологии и о сохранении исчерпывающихся природных богатств. Поэтому разработка прозрачных или полупрозрачных солнечных батарей с высокой эффективностью и низкой себестоимости для замены существующих непрозрачных и дорогостоящих кремниевых солнечных панелей приобретает все более высокую значимость в связи с растущими потребностями применения интегрированных фотоэлектрических модулей (технология BIPV) в строительстве.

Департамент прикладной физики Гонконгского политехнического университета (Hong Kong Polytechnic University) успешно разработал эффективные и недорогие полупрозрачные перовскитные солнечные батареи с графеновыми электродами. Эффективность преобразования энергии (PCES) их нового изобретения составляет около 12 %, тогда как эффективность обычных полупрозрачных солнечных батарей составляет 7 %. Потенциально более низкая стоимость этих солнечных батарей, более чем на 50 % ниже по сравнению со стоимостью существующих сегодня кремниевых солнечных элементов, позволит в будущем более широко использовать такие батареи.

Солнечная энергия – это важный источник возобновляемой энергии, которую преобразовывают с помощью солнечных батарей в световую энергию, то есть в электричество, посредством фотовольтаического эффекта. Первое поколение кристаллических кремниевых солнечных панелей обладает высокой стабильностью эффективного преобразования энергии, но они непрозрачные и дорогостоящие. Второе поколение солнечных батарей, представляющие собой тонкопленочные солнечные элементы, имеют малый вес и могут быть гибкими. Однако они сделаны из редких материалов со сложной структурой и для нагрева нуждаются в высоких температурах. Основной целью научно-исследовательских работ была разработка солнечных панелей высокой эффективности, простых в изготовлении с низкой себестоимостью, поэтому в последние годы гонконгские ученые вплотную занялись разработкой солнечных элементов третьего поколения. В последнее время внимание многих ученых привлекали перовскитные солнечные элементы, так как их можно использовать в солнечных батареях третьего поколения, поскольку такие батареи обладают высокой эффективностью преобразования энергии, удобны в изготовлении и у них потенциально низкая стоимость.

Для улучшения эффективности и снижения расходов на изготовление полупрозрачных солнечных панелей исследователи из Гонконгского политехнического университета разработали первые в мире полупрозрачные перовскитовые солнечные элементы с графеном в качестве электрода. Графен – идеальный кандидат для изготовления прозрачных электродов с хорошей проводимостью и с потенциально низкой стоимостью для солнечных батарей с высокой прозрачностью. Полупрозрачность – это особенность солнечных батарей третьего поколения, позволяющая поглощать свет, поступающий с обеих сторон, поэтому такую батарею можно использовать для окон, фасадов зданий, крыш домов и как жалюзи, тем самым существенно увеличивая площадь поверхности, сбирающей солнечную энергию для ее преобразования в электричество.

Хотя графен был изобретен более десяти лет назад, но только недавно гонконгские ученые разработали инновационные простые методы обработки, повышающие проводимость графена. Это позволило удовлетворить требования, которые дают возможность применять этот материал при изготовлении солнечных батарей. Во-первых, проводимость графена была значительно улучшена путем нанесения тонкого слоя проводящего полимера поли-(3,4-этилендиокситиофена): поли(стиролсульфонат), который также используется в качестве адгезионного слоя в процессе ламинирования на перовскитном активном слое. Во-вторых, изготавливая солнечные батареи с многослойным химическим осаждением графена в качестве верхнего прозрачного электрода для дальнейшего повышения эффективности преобразования энергии, исследователи обнаружили, что таким образом сопротивление электрода можно дополнительно уменьшить при сохранении высокой прозрачности электродов. И, наконец, можно оптимизировать производительность этого нового изобретения за счет улучшения контакта между верхними графеновыми электродами и переносом слоя с отверстиями (спиро-OMeTAD) на перовскитные пленки.

Из-за превосходной механической гибкости графена и удобной подготовки устройства, изобретение гонконгских ученых можно использовать для массового производства полупрозрачных перовскитных солнечных батарей. Полупрозрачные солнечные батареи смогут заполнить пробел на рынке, который недостижим для существующих солнечных батарей, доминирующих на рынке.

По материалам ScienceDaily
Перевод с английского языка и адаптация текста Анастасии Михальченко,
специально для Vector News
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Оставить комментарий
Видео дня
Новости
  • Последние
  • Читаемое
  • Комментируют
Календарь публикаций
«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031