Важный прорыв в энергетике: изобретение «экологичной» солнечной батареи

Титанаты кальция или перовскиты были открыты более ста лет назад, они являются кристаллическими материалами и образуют довольно большой класс. Однако только в 2009 году была обнаружена их способность к преобразованию  энергии солнца в электричество. С тех пор работы над созданием эффективных солнечных батарей с использованием перовскитов не прекращаются, тем более что они оказались дешевле и эффективнее кремниевых.

Сначала КПД батарей с использованием перовскитов составляла не более 3,8 %, но постепенно в процессе усовершенствования его довели до 19,3 %. Безусловно, пока такие источники энергии не смогут питать тяжелые авто или пикапы в Москве, но они являются очень перспективными и экономически выгодными. Однако, несмотря на высокий КПД и невысокую стоимость, наличие в них свинца всегда вызывало немало нареканий и негативного отношения. Свинец является токсичным материалом, он опасен и для здоровья человека, и для окружающей среды. Именно поэтому работы по поиску достойной альтернативы свинцовым батареям никогда не прекращались и, похоже, они увенчались успехом.

Поиск решения проблемы: есть результат!  

Инновационные разработки ученых перовскитных солнечных батарей без свинца являются настоящим переломным моментом в создании достойного и недорогого альтернативного источника энергии. Две независимые группы исследователей из Великобритании и США решают проблему токсичности свинца схожими путями – его заменой в кристаллической структуре на другой материал с аналогичной электронной структурой. Далее узнайте о том, в чем ценность разработок ученых из двух стран в этом направлении.

Важный прорыв в энергетике: изобретение «экологичной» солнечной батареи

Группа Оксфордского университета под руководством Генри Снейта заменила свинец оловом, которое располагается в периодической системе Менделеева совсем рядом со свинцом и имеет схожую с ним структуру. Созданный ними опытный образец пока не может похвастать большой эффективностью, но зато он безопасен для окружающей среды и людей. А экологичность продукции – это сегодня очень важный момент, особенно для тех компаний, которые хотят использовать новую технологию в коммерческих целях.

Ученые Северо-Западного университета Эванстона считают, что даже невысокие технические показатели являются отличным стимулом для продолжения работы. Их солнечные батареи представляют собой устройство из пяти слоев специального стекла, проводящего ток, и диоксида титана. Эти слои служат прозрачным фронтальным электродом, а за ними находится слой перовскита, поглощающий солнечный свет. Далее в солнечном элементе располагается специальный слой, в составе которого замещенные молекулы пиридина служат транспортом, а тончайшее золотое покрытие – задним электродом.

Правда, пока КПД опытных образцов новых батарей у англичан достигает всего 6,4 %, а у американских разработок и того меньше – 5, 73 %, а их стабильность и мощность заряда довольно невысоки. Но ученые уверены, что со временем смогут значительно повысить все эти показатели.

0
330
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...