خلايا ضوئية من البيروفسكايت: خمسة غرامات لكل متر مربع

احباط البيروفسكايت. خط

قياس 1 سم على ما يبدو ، أصبحت خلايا البيروفسكايت الشمسية بدلاً من السيليكون واحدة من أكثر التقنيات الواعدة لتصنيع الألواح الشمسية. من الخطر إجراء مثل هذه الأبحاث في روسيا ، لكن العلماء الأجانب حققوا بعض النجاح.

في أبريل 2015 ، تم نشر دراسة لتقييم كفاءة الطاقة للألواح الشمسية البيروفسكايت ( pdf ). أظهر المؤلفون أن البيروفسكايت يتجاوز نظريًا السليكون في نسبة استهلاك الطاقة إلى الطاقة المولدة. تستغرق الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون حوالي عامين لاسترداد الطاقة التي يتم إنفاقها على التعدين وتكرير المعدن وإنتاج البطاريات وتركيبها.

لوحات Perovskite تؤتي ثمارها في شهرين إلى ثلاثة أشهر .

تتمتع خلايا البيروفسكايت بكفاءة تبلغ 11-12 ٪ فقط - وهذا أقل من نظائرها من السيليكون. ولكن على الرغم من ذلك ، فإن بيروفسكيت هو ترتيب من حيث الحجم أكثر ربحية من حيث كفاءة الطاقة.

تتقدم تقنية لوحة البيروفسكايت بسرعة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إمكانية تصنيع فيلم مولّد حاليًا بسماكة عدة ميكرومتر يفتح فرصًا جديدة مذهلة تمامًا. وقد قام الكيميائيون بجامعة لينز مؤخرًا بصنع مثل هذا الرقاقة المرنة فائقة النحافة بسماكة 3 ميكرون. يوهانس كيبلر (النمسا). كانت المادة المنشورة في 24 أغسطس 2015 في مجلة مواد الطبيعة ( قوات الدفاع الشعبي ).

كان النمساويون قادرين على تحسين عملية التصنيع بشكل كبير لتصنيع الخلايا الشمسية وزيادة استقرار المادة الكيميائية في الهواء. أي ، الآن ليست هناك حاجة إلى تغليف مكلف ويستغرق وقتًا طويلاً: تعمل الألواح بدون غلاف واقٍ. تم تحقيق الاستقرار الكيميائي في الهواء من خلال استخدام طبقة من الكروم وأكسيد الكروم ، والتي تحمي الملامسات المعدنية العليا من التفاعل مع البيروفسكايت.





يبلغ سمك رقائق البيروفسكايت ثلاثة ميكرومتر فقط. ليس من المستغرب أن توضح المادة معدلًا استثنائيًا لكفاءة الطاقة: 23 واطًا لكل جرام.



يزن المتر المربع من الخلايا الشمسية 5.2 جرام فقط ويولد 120 واط من الطاقة!

يقترح المخترعون استخدام رقائق خفيفة الوزن لتشغيل المركبات الجوية بدون طيار (من الطائرات الكبيرة إلى الطائرات الرباعية الصغيرة) ، ومسابر الأرصاد الجوية والبالونات بكاميرات الفيديو مثل العين ، والتي تتواصل باستمرار في الهواء ومراقبة المنطقة.



كمرجع. البيروفسكايت معدن نادر نسبيًا على الأرض ، تيتانات الكالسيوم. الصيغة التجريبية: CaTiO ₃ . تم اكتشافه لأول مرة من قبل الجيولوجي الألماني جوستاف روزا في عام 1839 في جبال الأورال وسُمي على اسم رجل الدولة الروسي الكونت ليف بيروفسكي ، الذي جمع المعادن. أدرجت مجلة العلوم البيروفسكايت في أفضل 10 اختراقات في عام 2013 ، مما يشير إلى إمكانية استخدامه في الطاقة الشمسية.

Source: https://habr.com/ru/post/ar383503/