Դիտումներ՝ 0 Հեղինակ՝ Կայքի խմբագիր Հրապարակման ժամանակը՝ 2025-06-07 Ծագում. Կայք
Պերովսկիտ արևային մարտկոցները նոր և հետաքրքիր էներգիայի տեխնոլոգիա են: Նրանք արագ բարելավվում են և ունեն հատուկ առանձնահատկություններ, ի տարբերություն սովորական սիլիկոնային բջիջների:
2012 թվականին դրանց արդյունավետությունը կազմել է ընդամենը 10%։
2016 թվականին այն աճել է մինչև 22%, ինչպես սիլիկոնային բջիջները:
Հիմա նրանք հասնում են 26.1% արդյունավետություն։ Ապագայում դրանք կարող են հասնել 44%-ի՝ սիլիցիումի հետ համակցվելու դեպքում:
Այս բջիջները պատրաստումը ավելի էժան է , աշխատում է շատ առումներով և լավ է աշխատում աղոտ լույսի ներքո: Այս առավելությունների շնորհիվ նրանք կարող են վերականգնվող էներգիան դարձնել ավելի էժան և ավելի լավը բոլորի համար:
Պերովսկիտի արևային մարտկոցները արագորեն դարձել են ավելի արդյունավետ՝ հասնելով 26,1%-ի: Սիլիցիումի հետ համակցելու դեպքում դրանք կարող են հասնել մինչև 44%:
Այս բջիջների պատրաստումն ավելի քիչ արժե, քան սովորական սիլիցիումային բջիջները: Նրանք օգտագործում են ավելի էժան նյութեր և արտադրության ընթացքում ավելի ցածր ջերմության կարիք ունեն։
Նրանք ճկուն են, ուստի դրանք կարող են օգտագործվել շարժական գաջեթներում: Նրանք նաև աշխատում են անսովոր մակերեսների վրա՝ դրանք օգտակար դարձնելով բազմաթիվ առումներով:
Պերովսկիտային բջիջներ պատրաստելն ավելի պարզ է՝ օգտագործելով հեշտ մեթոդներ, ինչպիսիք են պտտվող ծածկույթը: Սա նվազեցնում է և՛ ծախսերը, և՛ անհրաժեշտ էներգիան:
Սակայն նրանք կայունության հետ կապված խնդիրներ ունեն։ Խոնավությունն ու լույսը կարող են վնասել նրանց՝ կրճատելով նրանց կյանքի տևողությունը։
Բնապահպանական մտահոգություններ կան, քանի որ պերովսկիտային նյութերը կապար են պարունակում: Գիտնականներն աշխատում են ավելի անվտանգ տարբերակների վրա։
Ակնկալվում է, որ պերովսկիտային արևային մարտկոցների պահանջարկը շատ կաճի։ Դա պայմանավորված է ավելի լավ տեխնոլոգիայով և դրանց պատրաստման բարելավված եղանակներով:
Պերովսկիտը սիլիցիումի հետ խառնելը տանդեմ բջիջներում բարձրացնում է արդյունավետությունը: Սա նրանց հիանալի ընտրություն է դարձնում ապագա մաքուր էներգիայի լուծումների համար:
Պերովսկիտի արևային մարտկոցները առանձնահատուկ են, քանի որ դրանք կլանում են բազմաթիվ լույսի տեսակներ: Սա նշանակում է, որ նրանք կարող են գրավել ավելի շատ արևի լույս, քան սովորական սիլիկոնային բջիջները: Նրանք լավ են աշխատում նույնիսկ ամպամած օրերին կամ առավոտյան: Սա նրանց հիանալի ընտրություն է դարձնում ավելի քիչ արևոտ վայրերի համար:
Գիտնականները ցույց են տվել, թե որքան արդյունավետ կարող են լինել պերովսկիտ արևային մարտկոցները: Ժամանակի ընթացքում նրանց կատարողականը շատ է բարելավվել: Օրինակ՝
| Տարվա | արդյունավետություն (%) | Հաստատություն/Տեխնոլոգիա |
|---|---|---|
| 2011 | 14 | NREL |
| 2022 | 25.7 | NREL |
| 2022 | 31.25 | PS/Si բջիջներ |
Այս արդյունքները ցույց են տալիս, որ պերովսկիտային բջիջներն ավելի լավն են, քան սիլիկոնայինները: Ապագա արևային մարտկոցները, հավանաբար, ավելի լավ կաշխատեն:
Պերովսկիտից արևային մարտկոցների արտադրությունը ավելի էժան է: Նրանց նյութերը հեշտ է գտնել և ավելի քիչ արժեն: Նրանց արտադրության համար անհրաժեշտ է նաև ավելի ցածր ջերմություն՝ 150°C-ից ցածր: Սիլիկոնային բջիջներին անհրաժեշտ է ավելի քան 1000°C, որն ավելի շատ էներգիա է ծախսում: Սա պերովսկիտային բջիջներն ավելի լավ է դարձնում շրջակա միջավայրի համար:
| Մետրիկ | պերովսկիտ արևային բջիջներ | Սովորական սիլիկոնային արևային բջիջներ |
|---|---|---|
| Արդյունավետության մակարդակը | 25% - 29,2% | 15% - 20% |
| Արտադրության ջերմաստիճանը | < 150°C | > 1000°C |
| Հումքի արժեքը | 50-75% ավելի էժան | N/A |
Ավելի շատ պերովսկիտային բջիջներ պատրաստելն ավելի հեշտ և էժան է: Նրանց էլեկտրաէներգիայի արժեքը միայն 3,5-ից 4,9 ցենտ մեկ կՎտժ-ի համար : Սա գերազանցում է ԱՄՆ SunShot-ի նպատակը՝ 6 ցենտ մեկ կՎտժ-ի համար: Բացի այդ, դրանց մոդուլի արժեքը կազմում է ընդամենը 0,21-ից 0,28 ԱՄՆ դոլար/Վտ: Սա նրանց հիանալի է դարձնում վերականգնվող էներգիայի խոշոր նախագծերի համար:
Perovskite արևային մարտկոցները թեթև են և ճկվող: Նրանք կարող են սնուցել ուսապարկերը, խելացի ժամացույցները կամ հագուստը: Այս տարրերը կարող են լիցքավորել սարքերը, երբ դուք շարժվում եք: Roll-to-roll արտադրությունն օգնում է այս բջիջները դարձնել ավելի էժան և արդյունավետ:
| Ապացույցների տեսակի | նկարագրություն |
|---|---|
| Դիմումի օրինակ | Ճկուն արևային բջիջները օգտագործվում են շարժական էլեկտրոնիկայի և կրելի տեքստիլի մեջ: |
| Արդյունավետության ուղենիշ | Արդյունավետությունը բարելավվել է՝ 2013թ.-ի 2,62%-ից հասնելով մոտ 18,4%-ի վերջին տարիներին: |
Այս արևային մարտկոցները կարող են տեղավորվել կոր կամ անհարթ մակերեսների վրա: Օրինակ, նրանք կարող են գնալ մեքենաների տանիքների կամ շենքերի պատերի վրա: Սա նվազեցնում է տեղադրման ծախսերը և ավելացնում այն վայրերը, որտեղ դրանք կարող են օգտագործվել:
| Դիմումի | նկարագրություն |
|---|---|
| Բնակելի ՖՎ | Թեթև բջիջները կարող են տեղադրվել անմիջապես տանիքների վրա՝ նվազեցնելով աշխատուժի ծախսերը: |
| Ծախսերի արդյունավետություն | Ճկուն ենթաշերտերը նվազեցնում են համակարգի ծախսերը՝ դրանք դարձնելով մրցունակ սիլիկոնային ՖՎ-ի հետ: |
Perovskite արևային մարտկոցները ճկուն են, մատչելի և համապատասխանում են ժամանակակից պահանջներին: Նրանք փոխում են, թե ինչպես ենք մենք օգտագործում վերականգնվող էներգիան:
Պերովսկիտից արևային մարտկոցներ պատրաստելն ավելի հեշտ է, քան սիլիկոնային: Սիլիկոնային բջիջները բարձր ջերմության և բարդ մեքենաների կարիք ունեն: Պերովսկիտի բջիջները օգտագործում են ավելի ցածր ջերմություն՝ 150°C-ից ցածր: Սա խնայում է էներգիան և ավելի լավ է մոլորակի համար:
Այս բջիջները կարող են պատրաստվել հեղուկ մեթոդներով, ինչպիսիք են պտտվող ծածկույթը: Spin ծածկույթը տարածում է հեղուկ պերովսկիտը մակերեսի վրա: Դա պարզ է և արժե ավելի քիչ գումար: Մեկ այլ միջոց է գոլորշիների նստեցումը, որը կոկիկ կերպով շերտավորում է նյութերը: Այս հեշտ մեթոդներն օգնում են ավելի շատ բջիջներ ստեղծել առանց մեծ խնդիրների:
Այս բջիջների պատրաստումը ժամանակի ընթացքում բարելավվել է: 2014 թվականից մինչև 2019 թ. արդյունավետությունը 17,9%-ից հասել է 25,2%-ի ։ 2019-2024 թվականների ընթացքում այն աճել է ընդամենը 1,5 կետով՝ հասնելով 26,7%-ի։ Բջջի լավագույն արդյունավետությունն այժմ 27.0% է: Մոդուլները շուտով կարող են հասնել 25% արդյունավետության, եթե կորուստները կրճատվեն: 4-5 տարվա ընթացքում հավանական է 20% արդյունավետություն 90% արտադրության հաջողությամբ:
Perovskite արևային բջիջները կարող են պատրաստվել տարբեր մակերեսների վրա: Նրանք աշխատում են ապակու, պլաստիկի կամ մետաղի վրա: Սա դրանք օգտակար է դարձնում հարթ վահանակների կամ կոր դիզայնի համար: Օրինակ, նրանք կարող են գնալ պատերի կամ մեքենաների տանիքների վրա:
Այս բջիջները նույնպես թեթև են և շարժական: Պատկերացրեք արևային մարտկոցներ, որոնք կարող եք փաթաթել կամ ծալել: Պերովսկիտային նյութերը լավ կպչում են մակերեսներին՝ առանց ուժը կորցնելու: Սա հեշտացնում է դրանք օգտագործելու և կառուցելու համար: Արտադրողները կարող են մակերեսներ ընտրել՝ ելնելով կարիքներից, ոչ միայն սիլիկոնային վաֆլիներից:
Պերովսկիտից արևային մոդուլներ պատրաստելն ավելի քիչ արժե: Նրանք արժեն մոտ 0,57 դոլար մեկ վտ-ի համար, ավելի էժան, քան շատ ուրիշներ: Նրանց էլեկտրաէներգիայի արժեքը 18–22 ցենտ է մեկ կՎտժ–ի համար։ Սա նրանց լավ ընտրություն է դարձնում վերականգնվող էներգիայի նախագծերի համար: Դրանց ցածր արժեքը, ճկունությունը և հեշտ արտադրությունը նրանց դարձնում են արևային էներգիայի փոխարկիչ:
Պերովսկիտի արևային մարտկոցները ժամանակի ընթացքում կայուն մնալու խնդիր ունեն: Նրանք հեշտությամբ ազդում են խոնավությունից, ջերմությունից և արևի լույսից: Ջուրը կարող է քայքայել պերովսկիտի շերտը՝ փչացնելով բջիջը։ Ջերմաստիճանի փոփոխությունը սթրես է առաջացնում՝ բջիջը դարձնելով ավելի թույլ։ Արևի լույսը կարող է վնասել նյութը՝ հանգեցնելով ավելի արագ մաշվածության: Այս խնդիրները դժվարացնում են բջիջների երկարակեցությունը, հատկապես դրսում:
Գիտնականները փորձում են այդ բջիջներն ավելի դիմացկուն դարձնել։ Նրանք ավելացնում են հատուկ նյութեր՝ ջրի վնասից պաշտպանվելու համար: Ծածկույթները և ծածկոցները օգնում են պաշտպանել բջիջները վնասից: Բջիջների ներսում նյութերը փոխելը կարող է նաև դրանք ավելի ամուր դարձնել: Օրինակ, 2D կառուցվածքների կամ անօրգանական շերտերի օգտագործումը բարելավում է կայունությունը: Որոշ թեստեր ցույց են տալիս, որ այս բջիջները կարող են տևում է ավելի քան 20000 ժամ : վերահսկվող կարգավորումներում Բայց շատերը դեռ երկար չեն տևում, շատերն աշխատում են 2000 ժամից պակաս:
Պերովսկիտի բջիջները օգտագործում են կապար, որը վնասակար է շրջակա միջավայրի համար: Կապարը կարող է արտահոսել գետնին և աղտոտել : Կապարի նույնիսկ չնչին քանակությունը վտանգավոր է հատկապես երեխաների համար: Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ այդ բջիջներից ստացված կապարը կարող է աղտոտել հողը: Սա կարևոր է դարձնում լուծել այս խնդիրը՝ նախքան այս բջիջները լայնորեն օգտագործելը:
Հետազոտողները կապարի փոխարինման համար ավելի լավ, անվտանգ նյութեր են փնտրում: Մետաղները, ինչպիսիք են անագը և բիսմութը, փորձարկվում են որպես տարբերակներ: Այս նոր նյութերը նպատակ ունեն պահպանել բջիջները արդյունավետ, բայց ավելի քիչ թունավոր: Խստացվում են նաև կանոնները, թե որքան կապար կարելի է օգտագործել: Օգտագործելով ավելի անվտանգ մետաղներ՝ արևային մարտկոցները կարող են ավելի էկոլոգիապես մաքուր դառնալ:
Պերովսկիտի բջիջները մեծ քանակությամբ պատրաստելը հեշտ չէ։ Շատերը արտադրելիս դժվար է պահպանել նույն որակն ու կատարողականությունը: Նյութերի տարբերությունները կարող են նվազեցնել արդյունավետությունը և բարձրացնել ծախսերը: Դիզայնի հետ կապված խնդիրները, ինչպես վատ էլեկտրոդները, կարող են նաև խափանումներ առաջացնել: Այս խնդիրները դժվարացնում են լաբորատոր արդյունքների համապատասխանությունը մեծ նախագծերում:
Պերովսկիտի բջիջների վաճառքը դեռ նոր գաղափար է: Կայունության խնդիրները, ինչպես արևի լույսի արագ վնասը, մեծ խնդիր են: Այս բջիջների պատրաստման և օգտագործման կանոնները դեռևս պարզ չեն: Խցերում առկա կապարը նույնպես զգույշ մշակման և հեռացման կարիք ունի: Չնայած այս խնդիրներին՝ ընկերություններն ու հետազոտողները համագործակցում են: Նրանք ուղիներ են գտնում հեշտացնելու արտադրությունը և մեծացնելու ընդունումը:
Պերովսկիտից արևային բջիջներ ստեղծելու համար նախ պերովսկիտային միացություններ եք ստեղծում: Դրանք ստացվում են հալոգենային աղերը օրգանական կամ անօրգանական կատիոնների հետ խառնելով։ Բյուրեղացումը առանցքային է բջիջները լավ աշխատելու համար: Բյուրեղացման համար լավագույն ջերմաստիճանն է 70 °C . Սա օգնում է ձևավորել ճիշտ պերովսկիտ կառուցվածքը: Բյուրեղների չափերը տատանվում են 23,67 նմ-ից մինչև 55,79 նմ: Ավելի մեծ բյուրեղները օգնում են բջիջին ավելի շատ լույս կլանել: Պահպանեք հալման ջերմաստիճանը 110 °C-ից ցածր՝ PbI2 ձևավորումից խուսափելու համար, ինչը նվազեցնում է արդյունավետությունը: Բացի այդ, սահմանափակեք եռացման ժամանակը մինչև 30 րոպե՝ բյուրեղների որակը բարելավելու համար:
Ճիշտ ենթաշերտեր և էլեկտրոդներ ընտրելը շատ կարևոր է: Ապակին, պլաստմասսա և մետաղը սովորական տարբերակներ են, քանի որ դրանք լավ են աշխատում պերովսկիտային նյութերի հետ: Որպես էլեկտրոդներ օգտագործվում են թափանցիկ հաղորդիչ օքսիդներ, ինչպիսիք են ITO կամ FTO: Սրանք թույլ են տալիս լույսն անցնել էլեկտրականություն տեղափոխելիս: Լավ նյութերն օգնում են հավաքել և տեղափոխել լիցքեր՝ արևային մարտկոցներն ավելի արդյունավետ դարձնելով:
Spin ծածկույթը պերովսկիտից արևային բջիջներ պատրաստելու հանրաճանաչ միջոց է: Այս մեթոդով պերովսկիտով հեղուկ լուծույթը տարածվում է պտտվող մակերեսի վրա։ Սփինինգը հեղուկը տարածում է բարակ, հարթ շերտի մեջ: Այս մեթոդը պարզ է և էժան, շատ բջիջներ պատրաստելու համար: Բայց այնպիսի խնդիրներ, ինչպիսիք են փոքր անցքերը և դանդաղ բյուրեղացումը, կարող են ազդել որակի վրա: Հերթական նստեցումը տալիս է ավելի լավ հսկողություն, բայց կարող է առաջացնել անհարթ մակերեսներ:
Գոլորշի նստեցման մեթոդները, ինչպիսիք են TVD-ն և CVD-ն, առաջարկում են ավելի ճշգրիտ հսկողություն: TVD-ն ստեղծում է հարթ մակերեսներ խոշոր բյուրեղներով՝ բարելավելով արդյունավետությունը: CVD-ն հուսալի է և լավ է աշխատում լայնածավալ արտադրության համար: Այս մեթոդները ստեղծում են բարձրորակ թաղանթներ, որոնք կատարյալ են արևային մարտկոցների առաջադեմ օգտագործման համար:
| Կառուցման մեթոդի | առավելությունները | Խնդիրներ |
|---|---|---|
| Մեկ քայլ ավանդադրում (OSD) | Հեշտ է անել | Փոքր անցքեր, ավելի դանդաղ բյուրեղացում |
| Հերթական ավանդադրում (SDM) | Ֆիլմի որակի ավելի լավ վերահսկողություն | Անհավասար հատիկներ, կոպիտ մակերեսներ |
| Ջերմային գոլորշիների նստեցում | Հարթ մակերեսներ, խոշոր բյուրեղներ | Ոչ մեկը |
| Քիմիական գոլորշիների նստեցում | Հուսալի է մեծ արտադրության համար | Ոչ մեկը |
Պերովսկիտից շատ արևային բջիջներ արտադրելու համար անհրաժեշտ է կայուն որակ: Նյութերի շերտերի տարբերությունները կարող են նվազեցնել արդյունավետությունը: Գոլորշի նստեցման մեթոդների կիրառումը կարող է օգնել շերտերը հավասարաչափ պահել: Ընդլայնված գործիքները կարող են ստուգել ֆիլմի հաստությունը և որակը արտադրության ընթացքում:
Անսարքությունները, ինչպիսիք են փոքր անցքերը և անհավասար բյուրեղները, կարող են վնասել աշխատանքին: Դա շտկելու համար բարելավեք արտադրական գործընթացը: Վերահսկեք բյուրեղացման ջերմաստիճանը և եռացման քայլերը՝ թերությունները նվազեցնելու համար: Յուրաքանչյուր շերտի համար օգտագործեք բարձրորակ նյութեր՝ ավելի լավ արդյունքներ ստանալու համար: Այս խնդիրների լուծումն օգնում է ավելի հուսալի և արդյունավետ արևային մարտկոցներ ստեղծել:
| Գործոնի | մանրամասները |
|---|---|
| Հավաստագրված սարքեր | Pb-ի վրա հիմնված պերովսկիտի հավաստագրված արևային բջիջների վերաբերյալ տվյալներ: |
| Արդյունավետության չափումներ | Արդյունավետության և կատարողականի տվյալներ տարբեր հետազոտություններից: |
| Արտադրական գործընթացներ | Ինչպես են գործընթացները և նյութերը ազդում արևային բջիջների աշխատանքի վրա: |
| Օգտագործված նյութեր | Յուրաքանչյուր շերտի նյութերի ուսումնասիրություն և դրանց ազդեցությունը: |
| Սարքի ճարտարապետություն | Ինչպես է սարքի դիզայնը ազդում արդյունավետության վրա: |
| Պերովսկիտի նստվածք | Արևային մարտկոցների որակի վրա նստեցման մեթոդների և դրանց ազդեցության վերանայում: |
Գիտնականներն աշխատում են պերովսկիտային արևային բջիջների բարելավման ուղղությամբ: Նրանք կենտրոնանում են նրանց ավելի երկար տևելու և ավելի լավ աշխատելու վրա: Նոր նյութերն ու դիզայնը օգնում են լուծել այս խնդիրները: Օրինակ՝ երկշերտ 2D/3D կառուցվածքները բջիջներն ավելի ամուր են դարձնում: Յտերբիումի օքսիդի նման հատուկ ծածկույթները նույնպես բարելավում են կայունությունը և էներգիայի օգտագործումը:
Այս գաղափարները միայն լաբորատորիաներում չեն: Թեստերը ցույց են տալիս իրական առաջընթաց: Օրինակ՝
| Ուսումնասիրության | արդյունքները |
|---|---|
| Xiong, Y. et al. | Ավելի լավ արդյունավետություն՝ խառնելով պերովսկիտը Cu(In,Ga)Se2-ի հետ: |
| Tang, H. et al. | Բարելավված ամրություն՝ օգտագործելով ինքնուրույն հավաքվող տրանսպորտային շերտերը: |
| Azmi, R. et al. | Ավելի ուժեղ բջիջներ՝ երկշերտ 2D/3D կառուցվածքներով։ |
Այս բարելավումները մեզ ավելի են մոտեցնում այս բջիջներն ամենուր օգտագործելուն:
Պերովսկիտային բջիջներում առկա կապարը վնասակար է շրջակա միջավայրի համար: Գիտնականները փորձարկում են ավելի անվտանգ մետաղներ, ինչպիսիք են անագը և բիսմութը: Այս նյութերը նպատակ ունեն պահպանել բջիջները արդյունավետ, բայց ավելի քիչ թունավոր: Կապարի փոխարինումը այս տեխնոլոգիան կդարձնի ավելի կանաչ և անվտանգ բոլորի համար:
Համալսարաններն ու ընկերությունները միասին աշխատում են պերովսկիտային բջիջներ ստեղծելու համար: Դպրոցները հետազոտություններ են կատարում, իսկ ընկերությունները արտադրում են արտադրանքը: Այս թիմային աշխատանքն օգնում է նոր գաղափարներին ավելի արագ հասնել շուկա:
Ստարտափներն օգնում են զարգացնել պերովսկիտ արևային տեխնոլոգիան: Oxford PV-ի և Caelux-ի նման ընկերությունները արտադրական գծեր են կառուցում: Օրինակ՝
Oxford PV-ն արտադրում է 100 ՄՎտ հզորությամբ հոսքագիծ։
Qcells ծախսված 100 միլիոն դոլար փորձնական ծրագրի վրա.
First Solar-ը գնել է Evolar AB-ն 32 միլիոն դոլարով՝ իր տեխնոլոգիաները բարելավելու համար:
Այս ներդրումները վստահություն են ցույց տալիս պերովսկիտային բջիջների նկատմամբ։ Ակնկալվում է, որ շուկան կաճի $181.4 մլն 2024 թվականին մինչև $6,561.01 մլն մինչև 2032 թվականը : Այս արագ աճը ցույց է տալիս, թե որքան կարևոր կարող է դառնալ այս տեխնոլոգիան:
Պերովսկիտը սիլիցիումի հետ խառնելով՝ ստեղծում են տանդեմ արևային բջիջներ: Այս բջիջներն ավելի արդյունավետ են, քան միայն մեկ նյութ օգտագործելը: Նրանք գրավում են ավելի շատ արևի լույս և արտադրում ավելի շատ էներգիա: Վերջին նախագծերը հասել են ավելի քան 31% արդյունավետության՝ դրանք դարձնելով մեծ առաջընթաց մաքուր էներգիայի համար:
Պերովսկիտի բջիջները նույնպես օգտագործվում են խելացի գաջեթների և էներգիայի պահպանման մեջ: Նրանք թեթև և ճկուն են, կատարյալ են կրելու և շարժական սարքերի համար: Խելացի ծածկույթներով և հատուկ նյութերով հիբրիդային համակարգերը բարելավում են արդյունավետությունը: Օրինակ՝
| Feature | Benefit |
|---|---|
| Ավելի լավ լույսի կլանում | Խելացի ծածկույթները գրավում են ավելի շատ արևի լույս: |
| Ավելի ցածր ջերմային վնաս | Հատուկ նյութերը նվազեցնում են ջերմային խնդիրները: |
| Ավելի բարձր էներգիայի արտադրություն | Արտադրում է ավելի շատ էներգիա, քան սովորական արևային մարտկոցները: |
Այս կիրառությունները ցույց են տալիս, թե ինչպես են պերովսկիտային բջիջները կարող են փոխել արևային էներգիան և խելացի տեխնոլոգիաները:
Պերովսկիտի արևային բջիջները շատ արդյունավետ են լաբորատոր փորձարկումներում: իրենց հատուկ բյուրեղային կառուցվածքը օգնում է արագ տեղափոխել լիցքերը: Սա թույլ է տալիս նրանց հասնել ավելի քան 25% արդյունավետություն : Տանդեմ պերովսկիտ-սիլիկոնային բջիջները հարվածել են 28.6% արդյունավետություն : Սովորական սիլիկոնային վահանակները սովորաբար տատանվում են 16% -ից մինչև 22%:
Պերովսկիտային նյութերը կարող են ճշգրտվել դրանց կատարողականությունը բարելավելու համար: Գիտնականները կարող են փոխել, թե ինչպես են նրանք կլանում լույսը և փոխանցում էլեկտրականությունը: Սա նրանց ավելի լավ է գրավում արևի լույսը, նույնիսկ աղոտ պայմաններում:
Պերովսկիտ արևային բջիջներն են պատրաստելը ավելի էժան է, քան սիլիկոնայինները : Նրանք օգտագործում են սովորական նյութեր և տպագրական պարզ մեթոդներ: Ի տարբերություն սիլիցիումի, դրանք արտադրելու համար բարձր ջերմության կարիք չունեն: Սա խնայում է էներգիան և նվազեցնում ծախսերը:
Հեղուկի վրա հիմնված մեթոդները հեշտացնում են բազմաթիվ պերովսկիտային բջիջների արտադրությունը: Այս մեթոդները ցածր են պահում ծախսերը՝ պահպանելով լավ արդյունավետությունը: Սա պերովսկիտի տեխնոլոգիան դարձնում է հիանալի տարբերակ մատչելի գնով մաքուր էներգիայի համար:
Սիլիկոնային վահանակները հուսալի են և ծառայում են ավելի քան 25 տարի: Նրանք ժամանակի ընթացքում կորցնում են շատ քիչ արդյունավետություն: Պերովսկիտի բջիջները, սակայն, այդքան երկար չեն դիմանում: Թեստերը ցույց են տալիս, որ դրանց արդյունավետությունը կարող է նվազել մինչև 80% 1-2 տարվա ընթացքում: Ջրի, ջերմության և արևի լույսի նման խնդիրները հանգեցնում են այս անկման:
Տանդեմ արևային մարտկոցները բարելավում են ամրությունը: Պահպանվում են պերովսկիտ/սիլիկոնային որոշ սարքեր 90% արդյունավետություն 1000 ժամ հետո 80°C ջերմաստիճանում: Սա ցույց է տալիս առաջընթաց՝ դրանք ավելի կայուն դարձնելու հարցում:
Գիտնականներն աշխատում են պերովսկիտային բջիջներն ավելի ամուր դարձնելու ուղղությամբ: Երկշերտ դիզայնը և պաշտպանիչ ծածկույթները օգնում են բարելավել ամրությունը: Որոշ տանդեմ բջիջներ պահպանել են 80% արդյունավետությունը 1008 ժամ լույսի ազդեցության տակ: Այս փոփոխությունները կարող են օգնել պերովսկիտային բջիջներին գոյատևել 15 տարի կամ ավելի:
Այս խնդիրների շտկումը կարող է պերովսկիտային բջիջները երկարաժամկետ ընտրություն դարձնել մաքուր էներգիայի համար:
Սիլիկոնային վահանակները արևային էներգիայի ամենահայտնի ընտրությունն են: Դրանք հուսալի են, լայնորեն հասանելի և հեշտ արտադրվող: Այսօր արևային համակարգերի մեծ մասը օգտագործում է սիլիցիումի տեխնոլոգիա:
Բայց սիլիցիումը սահմաններ ունի։ Այն այնքան էլ լավ չի աշխատում աղոտ լույսի ներքո և դրա պատրաստման համար շատ էներգիա է պահանջվում: Այս խնդիրները շուկայում պերովսկիտային բջիջներին աճելու հնարավորություն են տալիս:
Պերովսկիտ արևային բջիջները դառնում են ավելի տարածված: Փորձագետները կանխատեսում են, որ շուկան կաճի 295,8 միլիոն դոլար 2025 թվականին՝ մինչև 6,958,2 միլիոն դոլար մինչև 2032 թվականը : Սա ցույց է տալիս տարեկան 57% աճ:
Պերովսկիտի բջիջներն ավելի արդյունավետ և ավելի էժան են արտադրվում, քան սիլիկոնայինները: Նրանք կարող են նաև համակցվել սիլիցիումի հետ տանդեմի բջիջներում: Քանի որ գիտնականները լուծում են ամրության և արտադրության խնդիրները, պերովսկիտային բջիջները կարող են փոխել արևային էներգիայի ապագան:
Perovskite արևային մարտկոցները արդյունավետ են, մատչելի և ճկուն: Նրանք կարող են փոխարինել ավանդական սիլիկոնե վահանակները: Բայց նրանք բախվում են այնպիսի խնդիրների, ինչպիսիք են կյանքի կարճ տևողությունը և բնապահպանական ռիսկերը: Գիտնականները ուղիներ են գտնում այս խնդիրները շտկելու համար։ Արտադրության ավելի լավ մեթոդները և թիմային աշխատանքը տարբեր ոլորտներում օգնում են լայնածավալ արտադրությունը հնարավոր դարձնել: AI-ի և խելացի ներդրումների օգտագործումը կարող է արագացնել վերականգնվող էներգիայի օգտագործումը: Այս տեխնոլոգիան կարող է նվազեցնել ածխածնի արտանետումները և էներգիան ավելի արդար դարձնել ամբողջ աշխարհում: Հետ նոր հայտնագործությունները և բիզնեսի աճը, պերովսկիտ արևային մարտկոցները կարող են փոխել էներգիայի հասանելիությունը և օգնել պայքարել կլիմայի փոփոխության դեմ մինչև 2050թ.
Perovskite արևային մարտկոցները հատուկ նյութեր են օգտագործում արևի լույսը էներգիայի վերածելու համար: Նրանք արդյունավետ են, թեթև և ճկվող, ինչը նրանց լավ տարբերակ է դարձնում սովորական սիլիկոնային վահանակների փոխարեն:
Պերովսկիտի բջիջները ավելի քիչ արժեն, հեշտությամբ թեքում են և ավելի շատ լույս են կլանում: Սիլիկոնային բջիջներն ավելի երկար են պահպանվում և ավելի կոշտ են: Երկու տեսակները տանդեմ բջիջներում խառնելը համատեղում է դրանց լավագույն հատկանիշները:
Պերովսկիտի բջիջների մեծ մասը կապար ունի, որը կարող է վնասել բնությանը: Գիտնականներն աշխատում են առանց կապարի տարբերակների վրա՝ դրանք մոլորակի համար ավելի անվտանգ և ավելի լավ դարձնելու համար:
Այո, տները կարող են օգտագործել պերովսկիտ արևային մարտկոցներ: Նրանք թեթև են և ճկուն, ուստի տեղավորվում են տանիքների, պատերի կամ պատուհանների վրա: Բայց դրանք պետք է ավելի երկար տևեն ամենօրյա օգտագործման համար:
Լաբորատորիաներում պերովսկիտային բջիջները հասնում են ավելի քան 25% արդյունավետության: Պերովսկիտով և սիլիցիումով տանդեմ բջիջները կարող են գերազանցել 31%-ը՝ դրանք դարձնելով շատ հզոր:
Նրանք ունեն այնպիսի խնդիրներ, ինչպիսիք են արագ քայքայվելը, կապարով աղտոտվածությունը և դժվար մասշտաբային արտադրությունը: Գիտնականները ուղիներ են գտնում այս խնդիրները շտկելու համար։
Այո, որոշ ընկերություններ այժմ վաճառում են պերովսկիտ արևային մարտկոցներ: Բայց նրանք պետք է լուծեն երկարակեցության և բնապահպանական խնդիրները ավելի լայն օգտագործման համար:
Ապագան պայծառ է թվում. Հետազոտությունները բարելավում են դրանց արդյունավետությունը, ուժը և անվտանգությունը: Շուտով նրանք կարող են նվազեցնել ծախսերը և ընդլայնել արևային էներգիայի օգտագործումը ամենուր:
