QAZAQ GREEN.  Қытай Ғылым академиясының Нинбо технологиялық және материалдық инженерия институтының (NIMTE) ғалымдары күн элементтерімен үйлесімде қабаттарды біріктірудің жаңа әдісін ойлап тапты және рекордтық – 24,6% энергия тиімділігіне қол жеткізді. Баспасөз парағында жазылғандай, бұл жаңалық арзан әрі жоғары тиімді, жаппай өндіріске жарамды икемді күн батареяларын жасауға жол ашады, деп хабарлайды Interesting Engineering.

Энергияға әлемдік сұраныстың өсуі жағдайында адамзат күн энергиясына көбірек бет бұруда. Дегенмен, дәстүрлі күн электр станциялары айтарлықтай аумақтарды қажет етеді, бұл уақыт өте келе басқа қажеттіліктермен – ауыл шаруашылығымен, өнеркәсіппен және елді мекендердің кеңеюімен бәсекелесе бастайды. Мұндай масштабтың басты себебі – күн панельдерінің салыстырмалы төмен энергия тиімділігі: коммерциялық қолжетімді элементтердің көпшілігінде ол 22%-дан аспайды. Бұл күн сәулесінің 80%-ы пайдаланылмайды дегенді білдіреді.

Ғалымдар жарыққа сезімталдығы әр түрлі бірнеше жартылай өткізгіштерді қолданатын үйлесімді күн элементтері технологиясынан шешім іздейді. Мысалы, жоғарғы қабат жоғары энергиямен жарықты, төменгі қабат төмен энергиямен тұтады, бұл жалпы ПӘК арттырады.

Мұндай құрылымдар үшін перспективалы материалдардың бірі – бапталатын тыйым салынған аймақ ені бар мыс-индий-галлий-селенид (CIGS). Бұған қоса, бүгілген және тегіс емес беттерге орналастыруға болатын икемді күн элементтерінің белсенді әзірлемелері жүргізілуде.

Алайда, перовскиттің жоғарғы қабатымен CIGS біріктіру ұзақ уақыт бойы проблема болды: беттің кедір-бұдырлығына байланысты материалдар дұрыс қосылмады. Профессор Е Чичуняның (YE Jichun) командасы еріткіштердің екі түрімен шешім тапты. Жоғары полярлы еріткіш мономолекулалық қабаттың агрегациясын болдырмады, ал төмен полярлы ертікіш оның бет бойынша тығыз таралуын қамтамасыз етті. Перовскит адгезиясын жақсарту үшін арнайы алдын ала қабат жағылды.

Нәтиже 1,09 шаршы см икемді монолитті тандемді күн батареясы болды, ол 24,6% тұрақты тиімділікті көрсетті – икемді күн батареялары үшін ең үздік нәтижелердің бірі. Сынақ барысында батарея 300 сағат жұмыс істегеннен кейін 90% бастапқы тиімділігін және радиусы 1 см болатын 3000 иілу циклін сақтап қалды.

Зерттеу көрсеткендей, тиімділігі жоғары икемді тандемдік күн элементтері жақын болашақта коммерциялық тұрғыдан өміршең бола алады.

Нәтижелер Nature Energy журналында жарияланған.