Free Porn
xbporn
Наверх

Промышленные прототипы солнечных фотомодулей для маломощной электроники

Молодые ученые НИТУ МИСИС разработали прототип перовскитного солнечного элемента с продолжительностью работы 3500 часов, а также масштабировали его до фотомодуля.

06.02.2023
17:00
Комментировать0
Промышленные прототипы солнечных фотомодулей для маломощной электроники
Промышленные прототипы солнечных фотомодулей для маломощной электроники

Добиться таких результатов позволило использование хлорных легирующих добавок в составе поглощающей перовскитной тонкой пленки. Уже сейчас прототипы можно использовать в виде компактных источников питания для маломощной электроники. Как отмечают исследователи, прототип готов к полевым испытаниям и пилотной апробации. Результаты исследования опубликованы в журнале Solar RRL.

Перовскитные фотоэлементы — динамично развивающаяся технология солнечных батарей нового поколения. У тонкопленочных устройств данного типа есть ряд преимуществ в сравнении с традиционными кремниевыми: они дешевле в производстве, обладают высокой гибкостью, так как есть возможность изготавливать их на подложках из пластика. За счет этого такие фото-модули можно монтировать на стены зданий и кривые поверхности автомобильных стекол.

Однако в перовскитных солнечных элементах проходят стремительные процессы коррозии.

Ученые и инженеры научились делать эффективные фотоэлементы с высоким коэффициентом полезного действия (порядка 25%), что сопоставимо с кремниевыми аналогами, а иногда превосходит кремниевые образцы, они все еще недолговечны.

Основной проблемой является химическое взаимодействие поглощающего гибридного перовскитного слоя с зарядо-транспортными слоями. Они располагаются сверху и снизу от активного перовскитного слоя и обеспечивают разделение носителей заряда: энергетические электронные уровни подобраны так, что один слой пропускает только электроны, а другой – только дырки (квазичастицы носителей положительного заряда в полупроводниках).

Ученые Университета науки и технологий МИСИС выявили, что использование хлорных легирующих добавок в составе перовскитной тонкой пленки ведет не только к повышению приборных характеристик – достижению КПД в 20,1%, но и увеличивает долговечность работы в течение 3500 часов, что соответствует мировому уровню. Результат был подтвержден и при масштабировании образцов до промышленных прототипов размером 25 см2.

Промышленные прототипы солнечных фотомодулей для маломощной электроники
Промышленные прототипы солнечных фотомодулей для маломощной электроники

«Если рассматривать только фотоактивный перовскитный слой, то введение хлора не ведет к стабилизации структуры тонких пленок при воздействии факторов деградации.  Однако использование легированных слоёв в архитектуре солнечного элемента существенно продлевает срок службы при свете высокой интенсивности и нагреве. Таким образом достигается метастабильное состояние прибора, в котором протекают электрохимические процессы коррозии, но их динамика существенно снижена», рассказал соавтор работы, заместитель заведующего лабораторией Перспективной солнечной энергетики Университета МИСИС Данила Саранин.

Исследователи также представили прототипы фотомодулей (широкоформатных устройств) и наглядно показали, что использование предложенного подхода имеет эффективность и релевантность не только в виде лабораторных образцов, то есть маленьких устройств, имеющих исключительно научную ценность, но и в промышленных прототипах, которые уже сейчас могут приносить практическую пользу в виде компактных источников питания и маломощной электроники (экосистем устройств IoT – интернета вещей, сенсоров, мобильных гаджетов).

Как отмечают ученые, в ходе исследования была проведена междисциплинарная работа, в которой комплексное исследование режимов работы солнечной батареи совмещалось с анализом коррозии тонких пленок.

Теги:

Прокомментируйте первым!

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

ЕЩЕ ОТ АВТОРА
577 ПУБЛИКАЦИЙ
257193Промышленные прототипы солнечных фотомодулей для маломощной электроники
14.11.2022
17:50
Яндекс назвал лауреатов научной премии за 2022 год
Яндекс объявил имена лауреатов ежегодной научной премии имени Ильи Сегаловича, которая присуждается с 2019 года. Премию получают молодые исследователи и научные руководители, которые занимаются компьютерными науками.
256677Промышленные прототипы солнечных фотомодулей для маломощной электроники
31.10.2022
17:45
Обнаружен новый физический эффект, который может лечь в основу перспективных квантовых устройств
Физики открыли новый тип резонансных осцилляций сверхпроводящего критического тока, связанных с туннелированием между локализованными андреевскими квантовыми уровнями.
252234Промышленные прототипы солнечных фотомодулей для маломощной электроники
09.06.2022
12:11
Создан узел российской квантовой сети для интернета будущего
НИТУ «МИСиС» провел демонстрацию работы узла отечественной квантовой сети, разработанного учеными Центра НТИ «Квантовые коммуникации», в рамках ежегодной всероссийской конференции «Цифровая индустрия промышленной России».
250608Промышленные прототипы солнечных фотомодулей для маломощной электроники
12.04.2022
12:30
Космолог перечислил самые глупые стереотипы о космосе
Интернет до краев заполнен вводящей в заблуждение информацией, безумными теориями заговора и диковинными «фактами», которые полностью выдуманы — даже в сфере космоса.
Копирование материалов сайта запрещено!