Перовскитните панели достигнаха промишлен размер

Години наред перовскитните слънчеви клетки поставяха рекорди за ефективност върху малки лабораторни образци, докато панелите по покривите оставаха силициеви. Екип начело с Нанкинския университет е произвел перовскитни модули със стандартния размер на панел — 1,2 на 0,6 метра. При изпитвания най-добрият от тях е запазил постоянна мощност от 158,4 вата (Нанкински университет). Изследването, публикувано в списание Нейчър на 12 август, показва, че материалът запазва ефективността си и при размер, приложим за соларен парк (Статия).

Размерът е проблем заради начина, по който се произвеждат клетките. Тънък слой от перовскитни кристали превръща светлината в електричество. Нанасянето му върху малка тестова клетка прилича на боядисване на пощенска марка, където почти съвършен слой е постижим. При панел трябва равномерно да се покрие много по-голяма площ и да се свържат множество тесни ивици от клетки. Колкото по-голяма е площта, толкова повече дребни дефекти се появяват.

Дефектите имат значение, защото причиняват загуби на енергия. На място с дефект в кристала част от електрическия заряд, освободен от слънчевата светлина, се губи, преди да стигне до проводниците като полезен ток. При голям панел множеството такива места отнемат осезаем дял от произведената енергия.

По-добра обработка на повърхността

Химиците ограничават тези загуби чрез пасивация — химична обработка на повърхността, която прави дефектите по-малко вредни. Според изследователите обичайните обработки с амониеви халогениди се разпределят неравномерно върху големи площи и се разграждат при нагряване. Вместо тях те използвали оловен диолеат — съединение на оловото, което според статията образува по-стабилен повърхностен слой и ограничава загубата на заряд (Статия). След това екипът, в който участват производителят Реншайн Солар, Пекинският институт по технологии и канадският Университет Виктория, приложил метода към реални модули.

Какво дава панелът в пълен размер

По-строгият показател е ефективността: каква част от светлинната енергия панелът превръща в електричество. Модулът с площ 0,72 кв. м е постигнал 22,0 %, измерени върху цялата му площ, включително рамките и контактните ивици, които не произвеждат електричество (Статия).

Екипът е произвел 150 големи модула със средна мощност 144 вата. Така модулът с мощност 158,4 вата е най-добрият в серията, а не типичният резултат (Нанкински университет).

Рекордната стойност идва от по-малък модул. Той е постигнал 24,0 % върху активната площ от 810 кв. см, след като неактивните рамки са изключени от измерването. Резултатът е удостоверен от изпитвателната компания ТЮФ ЗЮД Чайна (Пи-Ви Мегазин). Размерът на модула и начинът на измерване са различни, затова стойностите от 24,0 % и 22,0 % не могат да се сравняват пряко.

Трайността отдавна е слабото място на перовскитите: те се разграждат при топлина и влага. В стандартно изпитване за влажна топлина стареенето се ускорява, като панелите се държат при 85 °C и 85 % влажност. Според университета обработените модули загубили около 2 % от ефективността си след 1 300 часа (Нанкински университет). По данни на университета модулите с по-старата амониева обработка загубили около 39 % при същите условия. Подобни тестове бързо разкриват слабости, но не показват как панелът ще старее на открито в продължение на десетилетия.

Пролетно сравнение със силициевите панели

Екипът е изпитал панелите и на открито. По данни на университета перовскитна система с мощност 1 мегават е работила в същия наземен соларен парк като търговска силициева система с мощност 3,5 мегавата (Нанкински университет). Тъй като масивите са с различен размер, сравнението е направено по дневното производство на електроенергия за единица инсталирана мощност.

По този показател перовскитната система е произвела с 3,42 % повече електроенергия през март, с 3,79 % през април и с 5,81 % през май 2026 г., съобщава университетът. Данните са от един обект за една пролет и са представени от самия университет. Издания сред които „Саут Чайна Морнинг Пост“ ги повториха без независима проверка („Саут Чайна Морнинг Пост“).

Екипът от Нанкин е произвел серия перовскитни модули с размерите на стандартен панел, получил е удостоверение за рекордна ефективност и е приложил обработка на повърхността, която силно забавила щетите от влажна топлина в изпитванията. За да се установи дали тези панели носят по-голяма възвръщаемост от силициевите през целия си живот, ще са нужни години данни за производството им на открито в няколко климатични зони, както и данни за фабричните разходи. Реншайн Солар и партньорите ѝ са в позиция да публикуват тези данни.