Срок службы солнечных батарей удалось увеличить впятеро Благодаря двумерному наноматериалу

Самым распространенным компонентом солнечных батарей, отмечает пресс-служба НИТУ МИСИС, являются кристаллические кремниевые фотоэлементы, для создания которых требуются сложные технологии, высокие температуры и большие затраты на оборудование, что повышает конечную стоимость продукта. Максимальный КПД таких устройств составляет около 26%, а предел эффективности получения энергии от солнечных элементов — 33%.

Альтернативой кремниевым фотоэлементам могут стать тонкопленочные перовскитные солнечные элементы с перовскитами, поглощающими свет сильнее и эффективнее кремния в тонких пленках. Такие элементы можно нанести практически на любую подложку, а вырабатывать энергию они могут даже в офисном помещении, заряжаясь от лампочек.

На сегодняшний день перовскитный солнечный элемент является нестабильным и недолговечным, поскольку химические реакции между слоями и факторы внешней среды ускоряют процессы коррозии и снижения КПД. В НИТУ МИСИС предложили технологию стабилизации перовскитных батарей и повышения их коррозионной устойчивости с помощью максенов — двумерных карбидов или нитридов переходного металла.

Эксперименты подтвердили, что добавление наноматериала не только повышает КПД перовскитного солнечного элемента, но и способствует долгосрочной стабилизации между слоями — максен предотвращает химическое разложение и повышает износостойкость устройства.

Недавно был разработан гибкий солнечный элемент с рекордным КПД: