Лондонский университет королевы Марии (QMUL) и компания Power Roll, специализирующаяся на солнечной энергетике, объявили о сотрудничестве, направленном на коммерциализацию инновационной перовскитной солнечной пленки. Этот материал нового поколения отличается легкостью, гибкостью и высокой эффективностью, что открывает новые возможности для использования солнечной энергии в различных уголках мира.
В настоящее время основным материалом для производства солнечных панелей остается кремний. Однако его использование связано с рядом проблем, включая высокий уровень выбросов углекислого газа, зависимость от китайского производства (91% рынка) и ограничения по весу. Power Roll предложила уникальную технологию производства ультратонкой перовскитной пленки, которая может стать решением этих проблем.
Проблемы традиционных солнечных панелей
Широкое внедрение солнечной энергии сдерживается ограничениями стандартных кремниевых панелей. Их вес и жесткость делают невозможной установку на многих потенциальных объектах. Например, около 30% коммерческих крыш по всему миру не способны выдержать нагрузку таких панелей. Это одна из причин, почему только 2% зданий в мире оснащены солнечными панелями.
Этот низкий показатель вызывает тревогу, учитывая огромный потенциал солнечной энергии. Всего за один час Солнце вырабатывает достаточно энергии, чтобы обеспечить потребности всей планеты на целый год. Однако ограничения современных технологий не позволяют в полной мере использовать этот ресурс.
Перспективы перовскитной пленки
Производство перовскитной пленки до сих пор сталкивалось с трудностями масштабирования, что позволило кремнию сохранить доминирующее положение на рынке. Микроскопические дефекты при изготовлении пленки препятствовали ее широкому внедрению. Новый проект Power Roll и QMUL направлен на решение этих проблем и создание высококачественной перовскитной пленки.
«Мы создаем солнечные решения, которые могут быть установлены там, где другие технологии бессильны, и делаем это без использования редких и дорогостоящих материалов», — отметил доктор Дэйв Барвик, технический менеджер Power Roll.
Ультралегкие солнечные пленки
Технология Power Roll основана на сочетании микроканавок и вакуумного формования, что позволяет производить перовскитные пленки толщиной менее миллиметра. Эти пленки в 25 раз легче самых легких кремниевых панелей. Однако их ультратонкость создает сложности при массовом производстве, так как обеспечить стабильное качество таких тонких материалов крайне трудно. Например, каждая солнечная ячейка, производимая Power Roll, имеет толщину всего 1/50 от ширины человеческого волоса.
«Экспертиза QMUL в области оптического анализа поможет нам масштабировать производство, гарантируя высочайшее качество каждой микроскопической солнечной ячейки», — добавил Барвик.
Роль QMUL в проекте
Команда доктора Стойчко Димитрова из QMUL разрабатывает систему оптического анализа, которая будет использоваться в производственном процессе Power Roll. Эта технология позволит осуществлять контроль качества в реальном времени и улучшать исследования в области перовскитных пленок.
«Технология будет анализировать, как свет взаимодействует с материалом в процессе производства, предоставляя важные данные для мониторинга и улучшения качества пленки в режиме реального времени. Это позволит Power Roll масштабировать производство и сделать перовскитную пленку реальностью», — пояснил Димитров.
Широкое внедрение легкой перовскитной пленки может принести значительные экологические и экономические выгоды. Ее гибкость и легкость позволяют устанавливать панели на ранее недоступных поверхностях, таких как крыши с низкой несущей способностью. По оценкам Power Roll, только в Великобритании потенциал рынка составляет 250 миллиардов фунтов стерлингов, а 12 миллиардов квадратных метров крыш могут быть использованы для генерации дешевой и экологически чистой электроэнергии.
Этот проект открывает новые горизонты для солнечной энергетики, делая ее более доступной и эффективной для широкого круга применений.
