Автор: Боб Йирка, Tech Xplore
Группа материаловедов и инженеров по солнечной энергетике из Наньянского технологического университета в Сингапуре совместно с коллегой из Политехнического университета О-де-Франс разработали перовскитный солнечный элемент с использованием полимера на основе биомассы. В своей статье, опубликованной в журнале Advanced Functional Materials , группа описывает, как они использовали сельскохозяйственные отходы для изготовления фотоактивного слоя элемента, и при этом обнаружили, что он по-прежнему энергоэффективен.
Поскольку планета становится теплее из-за выбросов парниковых газов, таких как углекислый газ, в атмосферу, ученые продолжают искать альтернативы основным источникам этих выбросов. Одним из таких основных источников являются угольные электростанции . Чтобы уменьшить зависимость от таких электростанций, ученые ищут альтернативные, возобновляемые и чистые источники.
Одним из перспективных источников является солнечный элемент — он преобразует энергию солнечного света в электричество. К сожалению, он не такой чистый, как может показаться, из-за материалов, используемых в его конструкции. Кроме того, некоторые материалы, используемые для их изготовления, такие как кремний, становятся все более редкими и, следовательно, более дорогими. Это привело к попыткам заменить их более дешевыми и чистыми материалами, такими как минерал перовскит. И хотя такие усилия оказываются стоящими, такие элементы все еще не так эффективны, как элементы на основе кремния.
Такие клетки страдают и от другой проблемы: фотоактивный слой обычно изготавливается с использованием полимеров на основе нефти, что ставит под сомнение их устойчивость и также затрудняет производство клеток в массовом масштабе. В этой новой работе исследовательская группа нашла способ использовать что-то более чистое, полимер на основе биомассы . Кроме того, в качестве бонуса, биомасса поступает из типа сельскохозяйственных отходов, известных как фуран, что делает клетки еще чище.
Тестирование ячеек с полимером на основе биомассы показало многообещающие результаты — ячейки, созданные с их использованием, достигли эффективности 21,39% — все еще далеко до 34%, достигнутых ячейками, созданными с использованием полимеров не на основе биомассы, но более чем достаточно, чтобы обеспечить стимул для продолжения работы. Их успех, отмечают они, также, вероятно, откроет дверь для других исследовательских усилий, направленных на поиск новых материалов для использования в производстве фотоактивного слоя.
Дополнительная информация: Зилу Линь и др., Прямая интеграция фурановых полимеров, полученных из биомассы, для повышения стабильности и эффективности в гибридных перовскитных солнечных элементах, Advanced Functional Materials (2025). DOI: 10.1002/adfm.202423635
Информация о журнале: Advanced Functional Materials
Исследуйте дальше — Ультратонкий полимерный слой повышает эффективность перовскитных солнечных элементов до 26,39%