Перовскитные солнечные элементы быстро догоняют своих кремниевых предшественников с точки зрения эффективности, но одна область, в которой они по-прежнему отстают, - это скорость производства. Теперь исследователи из Стэнфордского университета разработали новый метод изготовления перовскитных солнечных элементов со скоростью до 40 футов (12 м) в минуту, что даже быстрее, чем у кремния.
Кремний доминировал на рынке солнечных элементов на протяжении десятилетий, но в последние годы он рискует потерять корону. Самым быстрорастущим новичком является перовскит.
Но, конечно, перовскит не идеален. Он намного менее стабилен, чем кремний , поэтому его сложно производить в больших количествах, и в процессе часто появляются недостатки, которые заставляют клетки быстрее разлагаться в элементах. Теперь исследователи из Стэнфорда утверждают, что разработали новый способ производства стабильного первоскита в полезных количествах.
Команда называет новый метод плазменной обработкой быстрым распылением, которая выполняется с помощью робота с двумя соплами: первое распыляет жидкую смесь прекурсоров перовскита на лист стекла, а второе сопло продувает жидкость плазмой, которая быстро превращается это в тонкую пленку перовскита.
По словам ученых, с помощью этого метода перовскитовая пленка может производиться со скоростью 12 м в минуту. Он также должен быть дешевым - по оценкам исследователей, стоимость модулей может составлять около 0,25 доллара США за квадратный фут (0,09 кв. м), что составляет примерно одну десятую цены кремния.
«Мы достигли самой высокой производительности среди всех солнечных технологий», - говорит Ник Ролстон, соавтор исследования. «Вы можете представить себе большие стеклянные панели, помещенные на ролики и непрерывно производящие слои перовскита с невиданной ранее скоростью».
Конечный продукт также имеет приличную эффективность около 18 %, и после пяти месяцев непрерывного использования модули все еще работали с эффективностью 15,5 процента. Хотя это не так уж плохо для перовскита, команда говорит, что следующим серьезным шагом будет поиск способов обеспечить срок службы в течение гораздо большего периода времени.
«Если мы сможем построить перовскитовый модуль, который прослужит 30 лет, мы сможем снизить стоимость электроэнергии ниже 2 центов за киловатт-час», - говорит Ролстон. «По такой цене мы могли бы использовать перовскиты для производства энергии в коммунальных масштабах. Например, солнечная ферма мощностью 100 мегаватт».
