Гонконгские ученые создали солнечные панели, не боящиеся затенения

Новая разработка Политехнического университета Гонконга в сфере солнечной энергетики

Как сообщает НВ — Техно: 21 июля, 21:00

Исследователи из Гонконгского политехнического университета представили инновационные перовскитно-органические тандемные фотоэлементы, которые демонстрируют устойчивость к частичному затемнению. Эти устройства способны выдерживать напряжение пробоя свыше -35 вольт. Эксперименты показали: после воздействия -40 вольт элементы сохранили более 90% исходной эффективности, а после 2000 часов работы при -4,5 вольта их КПД остался на уровне 97%.

Когда часть солнечной батареи оказывается в тени, возникает так называемое обратное смещение - отрицательное напряжение, которое снижает выработку тока и может повредить тонкопленочные элементы. Ключевая причина деградации органических материалов - дефекты в активном слое, где генерируется электричество. Чтобы повысить стабильность, ученые устранили изолированные скопления акцептора в донорно-акцепторной смеси, что стало важным шагом вперед.

Итоги исследования

В прошлом году эффективность тандемных элементов составляла 25,9%, а сейчас превысила 26%.

«Мы добились значительного прогресса в стабильности органических и перовскитно-органических тандемных солнечных элементов в условиях обратного смещения», - отметил профессор Ли Ган с факультета электротехники и электронной инженерии Гонконгского политехнического университета.

Он также подчеркнул: «Наше исследование вносит прорывной вклад в понимание как работы устройств, так и долговечности органических и перовскитных солнечных технологий».

Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Materials. Это открытие расширяет горизонты для создания более эффективных и надежных солнечных систем, способных повлиять на будущее возобновляемой энергетики.

Разработка новых перовскитно-органических тандемных фотоэлементов может кардинально изменить подходы к использованию солнечной энергии, особенно в регионах, где затенение является частой проблемой. Повышение КПД и устойчивости таких элементов открывает путь к их масштабному внедрению в энергосектор, что поможет снизить зависимость от традиционных источников и ускорить переход на экологически чистые технологии. Для русскоязычной аудитории стоит отметить, что подобные исследования особенно актуальны для стран с переменной облачностью, где эффективность обычных панелей значительно падает.

Кроме того, на фоне последних достижений в области солнечной энергетики, разработка доступной солнечной панели с высоким КПД также привлекает внимание. Этот новый материал, заменивший редкоземельные металлы, обещает значительно снизить стоимость и увеличить эффективность солнечных систем, что может стать важным шагом в развитии возобновляемых источников энергии.