Соларните панели с квантови точки поставиха рекорд по ефективност
Една от най-обещаващите технологии за слънчеви кафези получи доста нарастване в успеваемостта си.
Инженерите от UNIST в Южна Корея са основали слънчеви кафези с квантови точки с рекордна успеваемост от 18,1 %.
Квантовите точки всъщност са дребни, кръгли полупроводникови кристали, които са необикновено ефикасни при поглъщането и излъчването на светлина. Цветът на светлината, с която взаимодействат може да се дефинира посредством смяна на размера им. Това ги прави потребни в технологиите за екрани или като датчици.
Но при квантовите точки могат да се употребяват няколко размера, които се концентрират върху друга част от спектъра, което покачва евентуалната успеваемост. Като спомагателен бонус, те са евтини и лесни за произвеждане и даже могат да бъдат направени в разтвор за напръскване.
За задачите на новото изследване откривателите от UNIST са трансформирали малко рецептата, с цел да подобрят технологията.
Соларните кафези с квантови точки, направени от органични материали имат най-висока теоретична успеваемост. За страдание обаче, те страдат от недостатъци, които ги вършат по-малко постоянни на слънчева светлина и при неподходящи атмосферни условия. Те не са идеални за устройства, предопределени да бъдат на слънце през целия ден. За да се заобиколи това, тези слънчеви кафези нормално се вършат с неорганични материали, само че това лимитира успеваемостта им, споделя екипът.
Екипът на UNIST е направил квантовите си точки от органически перовскит и е създал нов способ за закрепването им към субстрат, който разрешава точките да бъдат ситуирани по-близо една до друга. Това увеличи успеваемостта до рекордните 18,1 %, спрямо 16,6 % през 2020 година Този връх е без значение приет от Националната лаборатория за възобновима сила (NREL). Организацията поддържа непрекъсната таблица, сравняваща успеваемостта на другите технологии.
Нещо повече, новите слънчеви кафези са доста по-стабилни. Те резервират успеваемостта си в продължение на 1200 часа при естествени условия и 300 часа при нараснала температура от 80°C. Те се показват също толкоз добре и след две години предпазване.
Соларните кафези с квантови точки към момента би трябвало да извървят дълъг път, с цел да се изравнят с елементарните силициеви слънчеви кафези, които имат половинвековна преднина и бързо се доближават до теоретичния си най-много на успеваемост. В същото време квантовите точки се употребяват в лабораторни условия едвам от към 2010 година, когато успеваемостта им е била под 4%. Наред с повишението на успеваемостта, евтиното и просто произвеждане би трябвало да спомогне за увеличение на мащаба на технологията и за основаването на по-широк набор от фотоволтаични повърхности.
Изследването на екипа оповестено в списание Nature Energy.
