Сверхстабильные солнечные элементы на основе перовскита с помощью защитного клея

05.06.2023

Кремниевые солнечные элементы, возможно, имели фору в несколько десятилетий, но перовск быстро сокращает разрыв всего за 15 лет. Мало того, что его эффективность приближается к эффективности кремния, он также дешевле, легче и гибче, но имеет один существенный недостаток - долговечность.

В течение длительного воздействия на элементы перовскиты имеют тенденцию разрушаться, что в свою очередь не хорошо для устройств, предназначенных для пребывания на солнце весь день, ежедневно в течение десятилетий. Ученые экспериментировали с их усилением, добавляя, среди прочего, объемные молекулы, 2D-добавки, углеродные наноточки из волос или квантовые точки. Но новая обработка позволяет перовскитным солнечным элементам работать с эффективностью 99% после 1000 часов использования.

Команда использовала новый клей для защиты перовскитов. Он называется BondLynx и первоначально производился канадской компанией по производству материалов XlynX для других целей, прежде чем был протестирован на солнечных элементах.

Проблемы с перовскитами начинаются, когда органические компоненты в материале активируются теплом и светом и могут исчезать, ослабляя перовскит и повреждая другие материалы в солнечном элементе. BondLynx - это "сшивающий" агент, образующий химические ковалентные связи с этими органическими компонентами, предотвращая их расшатывание и снижение эффективности.

Команда обработала солнечные элементы из перовскита с помощью BondLynx, а затем подвергла их длительному воздействию тепла и света, чтобы увидеть, насколько хорошо они себя показали по сравнению с необрабатываемыми солнечными элементами. Солнечные элементы начали с эффективности 24% и сохранили около 99% после 1000 часов непрерывного действия искусственного солнечного света. Для сравнения, необработанные солнечные элементы потеряли 35% своей начальной эффективности в тех же условиях за тот же период времени.

Солнечные элементы также подвергались постоянному воздействию тепла 60°C (140°F) в течение 600 часов. Обработанным BondLynx удалось сохранить почти 98% своей эффективности за это время, в то время как контрольная группа потеряла 27% своей эффективности.

Хотя испытания проводились всего несколько месяцев, тот факт, что обработанные клетки почти не потеряли эффективность, предполагает, что они должны прожить гораздо дольше. Наряду с другим недавним покрытием, которое, по оценкам, дает солнечным элементам 30-летний срок службы, этот смелый новый претендент мог бы залатать свою ахиллесовую пятку и вскоре бросить вызов кремнию в борьбе за превосходство в солнечной энергии.

<< Назад: Электростимуляция мозга улучшает когнитивные способности 05.06.2023

>> Вперед: Ледники Арктики наполнены жизнью 04.06.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Кухонные губки выделяют значительное количество микропластика 05.04.2026

Кухонные губки - один из самых используемых предметов в быту - могут быть недооцененным источником микропластика. Ученые из Боннского университета изучили, сколько таких частиц выделяется во время мытья посуды и как это влияет на окружающую среду. Выяснилось, что губки действительно ежегодно выделяют измеримое количество микропластика, однако основной вред экологии связан не с этим, а с расходом воды. В работе оценивали реальное выделение микропластика и его влияние с помощью анализа жизненного цикла (LCA). Исследование объединило лабораторные эксперименты и подход "гражданской науки": добровольцы из Германии и Северной Америки использовали разные типы губок в быту и фиксировали процесс. Губки взвешивали до и после использования, а также тестировали в лаборатории с помощью устройства SpongeBot, имитирующего мытье посуды. Результаты показали, что все губки изнашиваются и выделяют микропластик - примерно от 0,68 до 4,21 г на человека в год, в зависимости от состава. При этом губки ...>>

Гуманоид-спринтер Unitree H1 04.04.2026

Развитие гуманоидной робототехники сегодня стремительно приближается к уровню, при котором машины начинают уверенно имитировать не только движения человека, но и его физические возможности. Особенно активно в этом направлении работают компании из Китая, и очередное достижение Unitree Robotics стало заметной вехой в индустрии. Компания официально сообщила, что их антропоморфный робот Unitree H1 установил мировой рекорд скорости среди полноразмерных гуманоидов. В ходе испытаний машина продемонстрировала характеристики, которые ранее считались недостижимыми для подобного класса устройств, особенно с учетом их массы и конструкции. Во время тестового забега Unitree H1 разогнался до 3,3 метра в секунду, что соответствует примерно 12 километрам в час. Для сравнения, средняя скорость ходьбы человека составляет около 5 километров в час. Хотя до уровня профессионального бега роботам еще далеко, для гуманоидной системы массой около 47 килограммов такой результат считается значительным инжен ...>>

Случайная новость из Архива Арбузный снег 10.03.2020 По всей территории Антарктиды снег окрасился в насыщенный красный цвет. Почему это произошло? По всей территории самого холодного континента, сплошь покрытого белоснежными льдами, снег стал насыщенного красного цвета. Снег выглядит так, будто его обагрили кровью. Это жуткое зрелище, а такой снег принято называть "арбузным". Впрочем, такой цвет снега вовсе не является паранормальным. Ученые говорят, что красным снег делает особая водоросль, которая массово начала цвести в Антарктиде. Речь идет о Chlamydomonas nivalis. Это очень маленькая водоросль, которая зацветает обычно в теплое время года. Аномалия в том, что в конце февраля еще не наблюдается такого массового цветения в Антарктиде. Но из-за глобального потепления там сейчас чуть раньше времени наступило климатическое лето, что и привело к тому, что водоросль активизировалась раньше времени. В Антарктиде стало теплее, чем обычно, что и спровоцировало массовое цветение Chlamydomonas nivalis. В общем-то, это и не плохо. Но ученые все же обеспокоены, так как красный снег быстрее тает. А массовое таяние снега и льдов приведет к увеличению объема воды в мировом океане, что потянет за собой цепную реакцию. И к чему приведет эта реакция, пока еще неизвестно.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026