Другой перспективной группой материалов для изготовления новых типов солнечных элементов являются перовскиты. Первоначальное вещество этого названия - минерал, оксид титана и кальция, обнаруженный на Урале в 1839 году и названный в честь графа Льва Перовского, русского минералога. Однако, как это часто бывает с минералами, основная кристаллическая решетка может быть создана из многих видов атомов. Таким образом, «Perovskite» теперь стал общим термином для любого из этих вариантов.
Не все перовскиты являются полупроводниками. Но группа на основе металла, такого как олово, и галогена, такого как хлор, бром или йод, обладают этим свойством. Кроме того, ингредиенты этих металлогалогенидных перовскитов обильны и недороги. Одним из лидеров в области изготовления клеток из них является Oxford pv , британская фирма, основанная в 2010 году с целью использования работ, выполненных на перовскитах Генри Снейтом из Оксфордского университета. Конструкция фирмы представляет собой гибридную структуру, известную как тандемная ячейка, которая покрывает слой кремния перовскитом.
Это приносит два преимущества. Одна из них заключается в том, что, подобно многослойной ячейке III-V, тандемная ячейка перовскит-кремний разделяет работу по захвату солнечного света. Верхний слой перовскита настроен так, чтобы поглощать свет от синего конца спектра. Нижний кремниевый слой вычищает оставшиеся волны в направлении красного конца. Это делает для высокой эффективности. В тесте 2018 года такая тандемная ячейка установила новый рекорд для своего типа с эффективностью 28%. В конце концов, думают инженеры, они могут подтолкнуть это к середине 30-х годов.
Второе преимущество использования перовскита на кремнии состоит в том, что элементы довольно легко превращаются в солнечные панели с использованием стандартных промышленных процессов. Это помогает им конкурировать с обычными солнечными батареями. Новый завод, который будет заниматься именно этим, в настоящее время строится в Германии. Надежда состоит в том, что - при условии пандемии - первые панели, изготовленные на этом заводе, поступят в продажу в следующем году.
Будет ли эффективность в середине 30-х годов достаточной для вытеснения кремниевых элементов с части их существующего рынка, еще неизвестно. Однако у перовскитов могут быть приложения, выполняющие работу, которой кремний не может управлять. Например, они хорошо работают в условиях низкой освещенности. Это позволило группе во главе с Томасом Брауном из Римского университета Tor Vergata и Джоном Фальтейхом из кампуса Института Фраунгофера в Дрездене, Германия, разработать версии, которые работают на уровнях освещенности, обнаруженных внутри зданий. Количество энергии при искусственном освещении значительно меньше, чем при солнечном свете. Тем не менее, доктор Браун и доктор Фальтейх обнаружили, согласно статье, опубликованной в этом месяце в Cell Reports Physical Scienceчто их ячейки могут достигать эффективности преобразования до 22,6%, тем самым производя достаточно сока для работы небольших устройств с низким энергопотреблением, таких как беспроводные датчики и устройства дистанционного управления, которые в противном случае потребовали бы батарей.
Хотя может показаться странным превращать искусственное внутреннее освещение в электричество, учитывая, что оно изначально было создано из электричества, правда в том, что весь такой свет, который не попадает в человеческий глаз, теряется. Такой подход просто снижает уровень отходов. С ростом так называемого Интернета вещей, который опирается на множество различных типов датчиков, беспроводных систем управления и других элементов электронного комплекта, такой подход может найти широкое применение. Если это работает, ярлык «батареи не включены» превратится из предупреждения в рекомендацию. ■
Не все перовскиты являются полупроводниками. Но группа на основе металла, такого как олово, и галогена, такого как хлор, бром или йод, обладают этим свойством. Кроме того, ингредиенты этих металлогалогенидных перовскитов обильны и недороги. Одним из лидеров в области изготовления клеток из них является Oxford pv , британская фирма, основанная в 2010 году с целью использования работ, выполненных на перовскитах Генри Снейтом из Оксфордского университета. Конструкция фирмы представляет собой гибридную структуру, известную как тандемная ячейка, которая покрывает слой кремния перовскитом.
Это приносит два преимущества. Одна из них заключается в том, что, подобно многослойной ячейке III-V, тандемная ячейка перовскит-кремний разделяет работу по захвату солнечного света. Верхний слой перовскита настроен так, чтобы поглощать свет от синего конца спектра. Нижний кремниевый слой вычищает оставшиеся волны в направлении красного конца. Это делает для высокой эффективности. В тесте 2018 года такая тандемная ячейка установила новый рекорд для своего типа с эффективностью 28%. В конце концов, думают инженеры, они могут подтолкнуть это к середине 30-х годов.
Второе преимущество использования перовскита на кремнии состоит в том, что элементы довольно легко превращаются в солнечные панели с использованием стандартных промышленных процессов. Это помогает им конкурировать с обычными солнечными батареями. Новый завод, который будет заниматься именно этим, в настоящее время строится в Германии. Надежда состоит в том, что - при условии пандемии - первые панели, изготовленные на этом заводе, поступят в продажу в следующем году.
Будет ли эффективность в середине 30-х годов достаточной для вытеснения кремниевых элементов с части их существующего рынка, еще неизвестно. Однако у перовскитов могут быть приложения, выполняющие работу, которой кремний не может управлять. Например, они хорошо работают в условиях низкой освещенности. Это позволило группе во главе с Томасом Брауном из Римского университета Tor Vergata и Джоном Фальтейхом из кампуса Института Фраунгофера в Дрездене, Германия, разработать версии, которые работают на уровнях освещенности, обнаруженных внутри зданий. Количество энергии при искусственном освещении значительно меньше, чем при солнечном свете. Тем не менее, доктор Браун и доктор Фальтейх обнаружили, согласно статье, опубликованной в этом месяце в Cell Reports Physical Scienceчто их ячейки могут достигать эффективности преобразования до 22,6%, тем самым производя достаточно сока для работы небольших устройств с низким энергопотреблением, таких как беспроводные датчики и устройства дистанционного управления, которые в противном случае потребовали бы батарей.
Хотя может показаться странным превращать искусственное внутреннее освещение в электричество, учитывая, что оно изначально было создано из электричества, правда в том, что весь такой свет, который не попадает в человеческий глаз, теряется. Такой подход просто снижает уровень отходов. С ростом так называемого Интернета вещей, который опирается на множество различных типов датчиков, беспроводных систем управления и других элементов электронного комплекта, такой подход может найти широкое применение. Если это работает, ярлык «батареи не включены» превратится из предупреждения в рекомендацию. ■
Ан-124 «Волга-Днепр» после попадания молнии. Самолет перевозил СИЗ из Китая в Португалию и остановился в Сибири для дозаправки. Красноярск, 26 мая 2020.
AV-8А Harrier из состава 513-й ударной эскадрильи (VMA-513) морской пехоты США во время действий с передовой площадки, развёрнутой в ходе проведения учений в марте 1983.