Источник: imec-int.com
Компания Imec, партнер EnergyVille, в сотрудничестве с Университетом Кипра продемонстрировала долговременную стабильность перовскитных солнечных модулей на открытом воздухе.
Мини-модули 4 см.2, разработанные в imec/EnergyVille, были всесторонне оценены в течение двух лет в реальных условиях на Кипре, с впечатляющим сохранением энергоэффективности на уровне 78 процентов через год, который нынешние перовскитовые солнечные модули сохраняют только в течение нескольких недель. Эти многообещающие открытия являются одними из первых реальных результатов, направленных на решение проблем стабильности, которые в настоящее время препятствуют коммерциализации перовскитных солнечных элементов.
За последнее десятилетие металлогалогенидные перовскиты стали многообещающим материалом для фотоэлектрических (ФЭ) элементов нового поколения благодаря своим уникальным оптическим и электронным свойствам. Благодаря достижениям в области материалов и техники эти элементы продемонстрировали быстрое улучшение эффективности преобразования энергии (PCE).
Однако проблемы со стабильностью остаются основным препятствием для широкого внедрения, поскольку они ухудшаются из-за влаги, света и тепла. Стандартные испытания в помещении в контролируемой среде, которая постоянно имитирует солнечное излучение, служат лишь показателем реальных результатов. Условия окружающей среды, такие как различное освещение, температура и погода, влияют на производительность ячеек. Несмотря на это, лишь несколько исследовательских групп исследовали эффективность перовскитных фотоэлектрических систем на открытом воздухе, уделяя особое внимание небольшим элементам, а не модулям.
За последние два года компания imec провела комплексное исследование характеристик своих перовскитовых фотоэлектрических модулей на открытом воздухе. Мини-модули размером 4 см.2Разработанные в Университете imo-imomec Хасселт и imec/EnergyVille в Бельгии, были протестированы в сотрудничестве с Университетом Кипра.
Самые долговечные модули сохранили 78 процентов своего первоначального PCE после года пребывания на открытом воздухе на Кипре. Это демонстрирует их многообещающую стабильность по сравнению с современными солнечными модулями на основе перовскита, которые сохраняют такую эффективность на открытом воздухе всего от недель до месяцев. Благодаря установке на открытом воздухе также была обнаружена закономерность снижения производительности в течение дня и ночного восстановления. Кроме того, обилие данных позволило провести исследование с помощью модели машинного обучения, которая показала сильную корреляцию с фактической выходной мощностью, подчеркнув ее потенциал для будущих прогнозов производительности.
«Это исследование представляет собой значительный прогресс в понимании деградации перовскитных солнечных модулей в реальных условиях. При дальнейшем повышении эффективности наших мини-модулей, которые разработаны с учетом масштабирования, эти результаты могут ускорить путь к коммерциализации эту многообещающую технологию", - заявилТом Аэрнаутс, менеджер по исследованиям и разработкам в imec/UHasselt/EnergyVille.
Чтобы получить более глубокое понимание поведения деградации в различных климатических зонах, модули также будут оценены в дождливом климате Брюсселя, засушливой пустыне Нью-Мексико и умеренном климате Мадрида и Фрайбурга.
Результаты полностью описаны в статье «Суточные изменения и анализ машинного обучения перовскитных модулей на основе двухлетнего наружного мониторинга», которую можно найти в ACS Energy Letters.
Это исследование частично финансировалось Европейским Союзом в рамках проекта TESTARE (номер гранта: 101079488).