В лаборатории перовскитные солнечные элементы уже достигают КПД более 25 процентов. По сравнению с кремниевыми солнечными элементами аналогичной эффективности исходные материалы, используемые в первом случае, дешевле, а методы производства проще. Однако, до сих пор это было верно только в небольшом масштабе.
«Коммерциализации этой технологии по-прежнему препятствует недостаточная стабильность модулей и трудности с переносом высокой эффективности, достигнутой в малых масштабах, в более крупные», — говорит профессор Ульрих В. Паецольд из Института технологии микроструктуры KIT (IMT). Но это необходимое условие для того, чтобы технология привела к разработке экономичных солнечных модулей. Перспектива привлекательна, так как многие из таких модулей могут быть интегрированы в еще неиспользуемые части зданий, например, в фасады. При таком использовании стоимость и эффективность играют роль, как и внешний вид. По этой причине группа Paetzold в сотрудничестве с отраслевым партнером SUNOVATION изучила струйный метод окрашивания перовскитных солнечных модулей. Его преимущество: Окрашивание модулей методом струйной печати .недорогой, а также подходит для больших поверхностей.
Цветовое впечатление не зависит от падающего света
Выбранный подход имеет второе важное преимущество: «До сих пор цветовое впечатление от цветных перовскитных солнечных элементов зависело от угла падающего света », — объясняет координатор проекта Хельге Эггерс, IMT. «С нашим методом цвет почти не зависит от угла падения солнечного излучения и всегда выглядит одинаково», — добавляет Эггерс. В ходе большой серии экспериментов исследователи доказали, что метод, первоначально разработанный для кремниевых солнечных модулей, также может быть эффективно применен к перовскитным солнечным модулям. Солнечные элементы , окрашенные в голубой, пурпурный и желтый цвета, достигли до 60 процентов от первоначальной эффективности при преобразовании солнечной энергии в электрическую.
Третье преимущество: поскольку используется струйная печать, цвета можно смешивать. Это не только приводит к широкому спектру цветов, но также позволяет печатать сложные цветовые узоры. Исследователи изготовили солнечные модули, похожие на различные строительные материалы. Солнечные модули из перовскита с оптикой из белого мрамора достигли очень высокой эффективности — до 14 процентов. «В случае интегрированной в здание фотоэлектрической системы фотоэлектрическая система не будет устанавливаться на крышах или фасадах, а будет заменена модулем .. В результате удается избежать дополнительных затрат», — говорит Эггерс. «Для интегрированных в здание фотогальванических элементов можно сказать, что встроенный солнечный элемент с малой эффективностью лучше, чем стена, не обеспечивающая питание вообще. В этом отношении эффективность в 14 процентов огромна».
