Перовскитовые элементы питания могут произвести революцию на рынке солнечной энергии

Рынок солнечной энергии вскоре будет радикально изменен благодаря новым исследованиям, в ходе которых будут получены перовскитовые солнечные элементы. Ученые очень рады этому, ведь эти элементы не только просты в производстве, но и недороги.

При этом эффективность их работы не снижается - ячейки очень эффективно преобразуют солнечные лучи в электричество. В совокупности эти факторы будут способствовать развитию коммерческих предприятий, которые полагаются на альтернативные источники энергии.

Профессор Арон Уолш, возглавляющий группу по разработке материалов, попытался пролить свет на эту новую разработку. Он считает, что "гибридные перовскиты - это захватывающее развитие для исследований в области солнечной энергии. Эта область быстро развивается, но устройства развиваются быстрее, чем наше фундаментальное понимание того, как они работают".

Перовскиты имитируют кристаллическую структуру природного минерала, открытого в России в 1839 году под названием "перовскит"; это достигается как с помощью органической, так и неорганической химии. Крупнейший в Великобритании суперкомпьютер помог исследователям из Бата имитировать химический состав вплоть до реальных свойств его вещества.

Фредерико Бривио в первой публикации Physical Review B в рамках начального обучения DESTINY в Бате объясняет, почему эти элементы способны поглощать столь интенсивный солнечный свет. Он показывает, что квантово-механическое взаимодействие между электронами и их быстрое перемещение в этой материи повышают уровень поглощения солнечного света.

Доктор Ярвист Фрост, выступивший со второй публикацией в рамках консорциума EPSRC по энергетической материи в журнале Nano Letters, описывает систему, с помощью которой материя производит электричество под воздействием солнечного света. Это отличается от предыдущих солнечных батарей в основном из-за отсутствия органических молекул в этих перовскитовых минералах.

Эксперты считают, что сбора 1% солнечного света и превращения его в электричество в Великобритании будет достаточно для удовлетворения текущих потребностей в энергии. Это также станет облегчением для окружающей среды, которая подвергается загрязнению при сборе и транспортировке альтернативных видов топлива.

Последние исследования показывают, что эффективность в 20% может быть достигнута при использовании этих новых солнечных элементов на основе перовскитов. Такая инновация в этой технологии обязательно приведет к росту солнечной энергетики в Великобритании, которая сможет легко конкурировать с ископаемым топливом, которое в настоящее время находится в выгодном положении.

Существующие коммерческие кремниевые солнечные элементы вскоре будут вынуждены отказаться от этой инновации. Это связано с тем, что перовскиты обеспечивают высокую эффективность солнечной энергии, которая будет производиться по более низкой цене и в больших количествах, чем их предшественники.