Российские ученые придумали способ ускорить разработку солнечных панелей
Физики из Уральского федерального университета (УрФУ) совместно с коллегами создали алгоритм, который значительно сокращает время проверки эффективности того или иного метода создания солнечных панелей на основе перовскита. Всего за несколько часов разработчик может понять, насколько долговечным окажется устройство и для этого не потребуется много дней исследовательской работы.
Авторы новой методики предлагают использовать рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию для определения дефектов и тончайших нарушений структуры перовскитной пленки. Обычно эта технология нужна для определения элементного состава материала, оценки химических связей. Ученые доработали подход и придумали, как использовать ее для выявления так называемых «тонких» эффектов, которые в дальнейшем окажут влияние на работу солнечных панелей, исходя из состояния перовскитных пленок на атомарном уровне.
Такое углубленное и детализированное сканирование позволяет сразу «просветить» достаточно надежно материал, чтобы не проводить многодневные тесты. Все процедуры занимают около пяти часов, после чего эксперт может получить заключение о том, насколько качественным получилось перовскитное покрытие, и как будут работать солнечные панели на его основе.
Обычно на это требуется по несколько тысяч часов с итерационным подходом. Перовскитные пленки служат для преобразования энергии света в электрическую. Они отличаются хорошими оптоэлектронными свойствами, КПД солнечных панелей на их основе уже превышает 27% и может быть увеличен. Но пленки достаточно легко разрушаются при воздействии факторов окружающей среды: от влажности до радиации. Поэтому специалисты по всему миру ищут способы добиться наиболее надежной их защиты и повышения эффективности.
Изобретая очередной способ предохранения перовскитов от деградации, исследователи создают опытные образцы, обрабатывают их, тестируют в разных условиях, затем вносят коррективы и снова повторяют цикл. Это занимает очень много часов. Новый метод избавляет от этой работы и позволяет сразу понять, насколько тот или иной образец перспективен.
Ранее мы рассказывали, что в России создали нанопленки для высокоэффективных солнечных батарей.
