Негізгі ұсыныстар
- Австралиялық зерттеушілер арнайы жартылай мөлдір күн батареясын жасап шығарды.
- Бұл дәстүрлі күн панельдеріне қарағанда тиімділігі аз, бірақ терезе ретінде пайдалануға жеткілікті жарық береді.
- Зерттеушілер бұл жартылай мөлдір электр қуатын өндіретін терезелерді әдетте дәстүрлі күн панельдері үшін төбесінде бос орын жоқ зәулім ғимараттарға орнатқысы келеді.
Зерттеушілер қалалық көзді таза энергия генераторына айналдыру үшін инновациялық шешім ойлап тапты.
Австралиялық зерттеушілер тобы бір күні зәулім ғимараттарға өз қуатын өндіруге мүмкіндік беретін жартылай мөлдір күн батареяларын жасады. Мөлдір күн батареялары перовскит жасушаларынан жасалған, олар көбінесе күн батареяларының болашағы ретінде бағаланады.
«Бұл жұмыс нарықтың көптеп пайдаланылмаған мүмкіндігін жүзеге асыру үшін күн терезелері ретінде пайдалануға болатын жоғары тиімділік пен тұрақты перовскит құрылғыларын жүзеге асыру жолындағы үлкен қадамды қамтамасыз етеді», - Материалтану және инженерия кафедрасының профессоры Яцек Ясиеняк Монаш университетінде, делінген университеттің баспасөз хабарламасында.
Қуатқа қосылған Windows
Кристалдық кремний ондаған жылдар бойы күн панельдерін жасау үшін негізгі таңдау болды. Дегенмен, зерттеушілер кремний негізіндегі күн панельдерін жасаудың қымбат және қарқынды процесіне байланысты балама іздеуде.
Перовскит күн батареялары перспективалы балама ретінде пайда болды. Перовскит өз атын өзінің ерекше кристалдық құрылымы үшін алады. Оны 1839 жылы неміс ғалымы Густав Роуз ашты. Перовскиттерді синтездеу оңай және олардың ерекше құрылымы оларды күн сәулесін қуатқа айналдыру үшін фотоэлектрлік (PV) ретінде жоғары тиімді етеді.
Осыған сүйене отырып, профессор Ясиеняк басқаратын ARC Exciton Science бойынша шеберлік орталығының зерттеушілер тобы көрінетін жарықтың 20 пайызынан астамын өткізе отырып, конверсия тиімділігі 15,5 пайызды құрайтын перовскит жасушаларын жасады. Мұны түсіну үшін, шатырдағы кремний жасушаларының тиімділігі әдетте шамамен 20 пайызды құрайды.
2020 жылы дәл сол зерттеушілер тобы қуатты түрлендірудің 17 пайыздық тиімділігі бар жартылай мөлдір перовскит күн батареяларын шығарды және көрінетін жарықтың 10 пайызын өткізе алады.
Соңғы зерттеулердегі қуатты түрлендіру тиімділігі топтың алдыңғы нәтижелерінен бірнеше саты төмен болғанымен, жаңа материалдың өтуіне мүмкіндік беретін көрінетін жарық мөлшері екі есе өсті. Зерттеушілер бұл олардың нақты қолданбалардың кең ауқымында пайдалану әлеуетін айтарлықтай арттырады деп санайды.
"[Жартылай мөлдір күн батареялары] ғимаратқа біріктірілген фотоэлектрлік (BIPV) нарығында айтарлықтай назар аударды, өйткені олар қалалық ортада электр энергиясын өндіру үшін пайдалануға болатын қол жетімді беттің ауданын айтарлықтай арттырады " зерттеушілер. "Сонымен қатар, олардың күн сәулесін ішінара сіңіру және шағылыстыру арқылы ғимараттарға түсетін жылуды азайтудың артықшылығы бар."
Бір қадам жақындау
Соңғы зерттеулердің бір бөлігі ретінде жасалған перовскит күн батареяларының тағы бір жақсаруы - үздіксіз жарықтандыру және жылыту үшін сыналғандағы ұзақ мерзімді тұрақтылық, зерттеушілер бұл материалды нақты әлемде қолдануда кездесетін жағдайларға ұқсайды.
Ғимараттар қазір энергия өндіретін қасбеттерді орналастыру үшін салынбаған.
Негізгі ғылым жұмыс істейді және тұжырымдама керемет, әсіресе үлкен шыны қасбеттері бар және әдеттегі кремний фотоэлектрлері үшін қол жетімді шатырдың салыстырмалы түрде аз кеңістігі бар ғимараттар үшін », - деді доктор. Джеймс О'Ши, доцент және физика бойынша оқырман. Физика және астрономия мектебі мен Ноттингем университетінің энергетика институты туралы Lifewire электрондық поштасында хабарлады.
Жаңартылатын энергия көздерінің ұлттық зертханасының (NREL) қызметкері Лэнс Уилер де әзірлемеге қуанады. "Перовскиттік PV терезелерінің тиімділігі мен мөлдірлік көрсеткіштері жоғарылауды жалғастыруда және бұл нақты әлемге әсер етуі мүмкін", - деді Уилер Lifewire-ке электрондық пошта арқылы.
Алайда, Уилер бұл жартылай мөлдір PV терезелердің барлық жерде қолданылатынын көрмес бұрын, тиімділік пен ашықтыққа қосымша бірнеше саланы қарастыру керектігін атап өтті.
Бастау үшін олар эстетикалық тұрғыдан қолайлы түс алуы керек. Уилер перовскит ұяшықтары сары, қызғылт сары немесе қызыл түсті және терезелерде жиі кездесетін бейтарап сұр немесе нәзік көк және жасыл түске өзгерту үшін қосымша қабат болуы керек деді.
Вилер сонымен қатар перовскит материалдарының беріктігі жағынан ұзақ жолдан өткенімен, ғимаратқа біріктірілген қолданбалар төбедегі немесе коммуналдық күн сәулесінен гөрі көбірек талап ететінін мойындады, өйткені істен шығу және ауыстыру тұрғындар үшін қымбатырақ әрі кедергі келтіреді.
Доктор. О'Ши перовскиттік күн батареяларын тиімдірек гибридті жасушаларды жасау үшін дәстүрлі кремниймен бірге пайдалануға болатынын айтты. Ол күн терезелерінің дамуы перовскиттік күн батареясы технологиясының жетілуіне ықпал етіп, алдағы жылдарда олардың кеңірек қолданылуына әкелетініне сенімді.
"Қазіргі уақытта ғимараттар энергия өндіретін қасбеттерді орналастыру үшін салынбаған", - деп көрсетті Уилер. "Бұл кең ауқымда орын алмас бұрын, білім беру және құрылыс индустриясында өзгерістер болуы керек."
