Аддитивные технологии

Тандемы «кремний — перовскит» напечатали на 3D-принтере

Чтобы эффективнее получать электричество от солнца, ученые разрабатывают тандемные — или попросту двухслойные — солнечные элементы. Материалы подбирают так, чтобы сверху поглощались самые «горячие» с высокой энергией фотоны, а фотоны с меньшей энергией проходили в нижний слой и поглощались уже там. В результате удается поглотить все части солнечного излучения и получить максимальное количество электроэнергии.

Лучшую эффективность, до 34,6 процента, демонстрируют тандемы, в которых верхняя часть сделана из перовскита, а нижняя из кремния. Правда, перовскитную часть для таких элементов изготавливают в лабораторных условиях с помощью сложного оборудования. К тому же процесс получения занимает много времени. Сейчас ученые ищут более простые способы получения таких тандемов, чтобы технология стала коммерческой.

Ученые из Германии и Саудовской Аравии под руководством Стефана де Вольфа из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы научились печатать перовскитный слой на 3D-принтере. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Joule.

Авторы сначала напыляли на верхнюю часть кремниевой ячейки очень тонкий слой перовскита — толщиной всего в несколько атомов. Это помогло пассивировать поверхность кремния и сделать ее более гладкой. После этого весь оставшийся перовскит быстро наносили с помощью 3D-принтера с лезвием (технология blade coating). Благодаря гладкой и стабильной подложке перовскитный слой получался бездефектным.

Полученные тандемы показали эффективность в 31,2 процента. Это пока меньше, чем у лабораторных элементов-рекордсменов, но больше, чем у всех элементов, полученных с помощью 3D-принтера.

www.group-telegram.com/us/additiv_tech.com/442

118 viewsDec 22, 2024 at 07:55

Тандемы «кремний — перовскит» напечатали на 3D-принтере

Чтобы эффективнее получать электричество от солнца, ученые разрабатывают тандемные — или попросту двухслойные — солнечные элементы. Материалы подбирают так, чтобы сверху поглощались самые «горячие» с высокой энергией фотоны, а фотоны с меньшей энергией проходили в нижний слой и поглощались уже там. В результате удается поглотить все части солнечного излучения и получить максимальное количество электроэнергии.

Лучшую эффективность, до 34,6 процента, демонстрируют тандемы, в которых верхняя часть сделана из перовскита, а нижняя из кремния. Правда, перовскитную часть для таких элементов изготавливают в лабораторных условиях с помощью сложного оборудования. К тому же процесс получения занимает много времени. Сейчас ученые ищут более простые способы получения таких тандемов, чтобы технология стала коммерческой.

Ученые из Германии и Саудовской Аравии под руководством Стефана де Вольфа из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы научились печатать перовскитный слой на 3D-принтере. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Joule.

Авторы сначала напыляли на верхнюю часть кремниевой ячейки очень тонкий слой перовскита — толщиной всего в несколько атомов. Это помогло пассивировать поверхность кремния и сделать ее более гладкой. После этого весь оставшийся перовскит быстро наносили с помощью 3D-принтера с лезвием (технология blade coating). Благодаря гладкой и стабильной подложке перовскитный слой получался бездефектным.

Полученные тандемы показали эффективность в 31,2 процента. Это пока меньше, чем у лабораторных элементов-рекордсменов, но больше, чем у всех элементов, полученных с помощью 3D-принтера.

BY Аддитивные технологии