prostopasha1914 (prostopasha1914) wrote,
prostopasha1914
prostopasha1914

Categories:

Третье поколение "чистых" солнечных панелей - в 10 раз дешевле кремния

Перовскитные солнечные батареи на замену кремнию - Zetsila
Солнечная батарея из перовскита

Я давно веду споры с противниками солнечной энергетики. И основным аргументом моих оппонентов является "трехглавый дракон".
Первая голова - они "грязные". Поскольку батареи содержат много токсичных элементов. Нет, в процессе эксплуатации это не сказывается. Но когда их придется утилизировать - уже да.
Вторая голова - они "капризные". Чувствительны к углам наклона и освещению. И потому их КПД в неблагоприятных условиях быстро падает.
Третья голова, самая главная - они ДОРОГИЕ. И потому электроэнергия от них обходится дороже, чем традиционная - ну, по крайней мере в средней полосе и тем более на севере.

Так вот - все это касается только батарей первого и второго поколения. Кремниевых и редкоземельных. Но не третьего, основой которых являются полностью экологически безопасные минералы или органика - в частности, широко распространенный в горных сланцах перовскит.

Долгое время его полупроводниковые свойства в солнечных батареях не получалось использовать из-за крайней неустойчивости структуры и низкого КПД (10 лет назад первые перовскитные солнечные панели обладали КПД 0,3%, а их рабочий слой деградировал через 15 минут).

Но это было 10 лет назад. А 26 ноября 2020 года на стенфордской демонстрационной установке было напечатано
12 метров перовскитовой пленки за минуту. Это примерно в 4 раза быстрее, чем при производстве кремниевых фотоэлементов. Вдобавок к высокой скорости КПД новой пластины из перовскита составил 18%. И - тадам! - цена производства такой пластины оказалась в 10 раз дешевле, чем кремниевой ячейки - примерно $2,75  за 1 м2.

Ячеистая структура перовскитной панели. Выход из строя одной ячейки никак не затрагивает другие.
Фото
- Watson et al. / Energy & Environmental Science

Еще раз.
- в 4 раза быстрее процесс производства.
- в 10 раз ниже цена.
- почти равный кремниевому КПД - 18%.
- и, на минуточку, перовскит намного менее чувствителен к яркости освещения и углу падения лучей.

Кроме того, перовскитные пленки тонкие, гибкие и почти прозрачные. Их можно будет клеить, как липкую ленту. На стены, на окна, на крыши, на капоты машин, на одежду.

Остался только один параметр - долговечность. 10 лет назад перовскитная панель функционировала 15 минут. Сегодняшний рекорд - 2000 часов. Но это все равно всего 83 дня. Тогда как кремниевые панели живут 25 лет. И только это пока не отправляет кремний в музей.

Но! За минувшие 10 лет стабильность перовскитовых пленок увеличилась в 8000 раз. Для того, чтобы вытеснить и уничтожить кремний, нажно превратить 83 дня хотя бы в 830. Потому что даже 2,5 года непрерывной работы сделают их более конкурентоспособными, чем кремниевые. Сколько на это потребуется времени? В Стэнфорде говорят, что не более 2-3 лет.

UPD: А сторонники "вечной" углеводородной энергетики пусть и дальше утверждают, что солнечная энергия никогда не заменит уголь, нефть и газ.






Tags: наука и техника, солнечная энергия, солнечные панели, технологии будущего
Subscribe

Posts from This Journal “технологии будущего” Tag

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 13 comments

Posts from This Journal “технологии будущего” Tag