Новая конструкция прозрачных солнечных элементов может сочетать высокую эффективность с предполагаемым 30-летним сроком службы, проложив путь для окон, которые также поставляют солнечную энергию.
«Солнечная энергия — самая дешевая форма энергии, которую человечество произвело со времен промышленной революции», — говорит он. Стивен Форрест, профессор электротехники Мичиганского университета, который руководил исследованием. «Благодаря этим прозрачным устройствам, установленным на окнах, здание становится электростанцией».
Кремний потеряет позиции
Даже если он останется королем эффективности своих солнечных панелей, кремний не допускает использования прозрачных. Чтобы создать солнечные панели, удобные для окон, исследователи исследовали органические материалы или материалы на основе углерода. Задача команды заключалась в том, чтобы предотвратить быстрое разрушение эффективных органических светопреобразующих материалов во время использования. В предыдущих экспериментах были созданы панели, эффективность которых упала ниже 40% от их стоимости всего за 12 недель.
Изучая природу повреждений, нанесенных этим солнечным элементам, команда пришла к выводу, что им просто необходимо улучшить в нескольких местах. Прежде всего, в блокировке ультрафиолета. Для этого они добавили тонкий слой оксида цинка на сторону стекла, обращенную к солнцу. Чтобы защитить светопоглощающие устройства, команда добавила два слоя материалов на основе углерода.
Тесты на прозрачных солнечных элементах
Затем группа проверила защитную способность новых прозрачных ячеек. Он делал это с различной интенсивностью имитируемого солнечного света, от обычного солнца 1 до света 27 солнц и температур до 150 градусов по Фаренгейту. Изучая, как производительность снижается в этих условиях, команда подсчитала, что эти солнечные элементы прозрачны. через 80 лет они все равно будут работать с эффективностью 30%. Необычайный скачок вперед.
Форрест видит, как эти устройства оказываются прямо в окнах домов. В настоящее время они прозрачны на 40%, но цель прозрачности на 60% уже не за горами.
Поскольку материалы для этих прозрачных ячеек могут храниться и транспортироваться как жидкости, производственные затраты должны быть относительно низкими.
Исследование было опубликовано на Природа связи
