Скоро светът ще се радва на по-безопасни и по-екологични слънчеви панели за интериорно приложение. Те биха могли да помогнат за захранване на електрониката в домовете и офисите ни.
Изследователски екип оповести нов метод за производство на фотоволтаици, при който се избягва употребата на токсични материали за соларни панели – като олово и други опасни разтворители в перовскитните вътрешни слънчеви панели.
Откритието е дело на изследователи от Университета на Куинсланд, а констатациите са публикувани в научното издание ACS Energy Letters. Технологията елиминира опасните материали на базата на олово, като същевременно осигурява висока ефективност.
„Интериорните слънчеви клетки не са новост, но ефективността на преобразуване на енергията на търговската технология на базата на силиций е само около 10%“, каза Мяоцян Лю от катедрата по химия в университета. „Халидните перовскити са нова технология, която би могла да замени силиция, предлагайки много по-висока ефективност и търговски потенциал“.
Докторантът Зитонг Уанг, под ръководството на д-р Лю и професор Лианчжоу Уанг, е разработил безопасен и мащабируем производствен процес на базата на пара за изработка на висококачествен безоловен перовскитен материал с по-малко дефекти, ограничаващи производителността.
Изборът не е случаен: перовскитните слънчеви клетки за вътрешна употреба работят при нискоинтензивна изкуствена светлина, като например светодиоди (LED) и флуоресцентни лампи.
Използвайки новия метод, панелите постигнаха ефективност от 16,36% – най-високата отчетена за този тип безоловен перовскитен слънчев елемент за вътрешна употреба, направен с помощта на съвместим с индустрията изпарителен метод.
„Този материал има много атрактивни свойства, благодарение на които панелите могат да абсорбират вътрешна светлина и да преобразуват много слаба вътрешна светлина ефективно в електричество“, каза д-р Лю. „Чрез пълното премахване на тези разтворители, процесът е много по-подходящ за мащабируемо производство“.
Безоловните перовскитни слънчеви клетки за вътрешна употреба все повече се разглеждат като алтернатива на батериите тип „монета“ и „копче“ за електроника с ниско потребление на енергия – като например сензори за околната среда, носими устройства, медицински и здравен мониторинг, дребна потребителска електроника.
Технологията може да намери приложение в супермаркетите, които искат да използват електронни етикети за рафтове, но в момента могат да ги захранват само чрез батерии – този тип етикети които заместват хилядите хартиени ценови маркери, намаляват ръчния труд и редуцират объркванията с цени.
„При подходящо управление на напрежението тези устройства могат да заменят батериите тип „монета“, намалявайки броя на малките батерии, които се озовават на депата за отпадъци“, каза д-р Лю.
Панелите, изработени с помощта на новия процес, са тънки, мащабируеми и могат да бъдат направени от гъвкава пластмаса и в различни форми, което ги прави лесни за интегриране в широка гама от продукти.
Следващата стъпка за изследователския екип е запечатването на панелите преди по-нататъшно тестване.
„Мисля, че ключът тук е капсулирането, за да се защити материалът от кислород и влага“, каза д-р Лю. „Хората вероятно ще видят перовскитни вътрешни панели и интегрирана потребителска електроника на пазара през следващите няколко години“.
