Сотрудники НИУ «МЭИ» предложили инновационный метод изготовления перовскитных солнечных элементов, благодаря которому удастся существенно продлить срок службы, облегчить процесс производства и улучшить возможность ремонта. В основе разработки – уникальные токосъемники с микроканалами, предназначенные для обеспечения движения жидкого электролита внутри солнечной ячейки.
Солнечные элементы DSSC (Dye-Sensitized Solar Cells), или сенсибилизированные красителем солнечные элементы, являются инновационным решением третьего поколения фотоэлектрических преобразователей. Их функционирование базируется на поглощении солнечного света органическим красителем, что приводит к высвобождению электронов. Эти электроны затем передаются на слой полупроводника, обычно состоящий из диоксида титана, и направляются во внешнюю электрическую цепь. Электролит, находящийся между электродами ячейки, обеспечивает восстановление красителя, возвращая ему утраченные электроны.
Тонкопленочные солнечные элементы (DSSC) обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными кремниевыми панелями, включая более низкую себестоимость изготовления, возможность изменения степени прозрачности и цвета, эффективную работу в условиях недостаточной освещенности и возможность создания на гибких основаниях. Эти характеристики обуславливают широкие возможности для использования таких устройств в энергетике и их включения в строительные и архитектурные элементы.
«Перовскитные солнечные элементы (DSSC) представляют собой многообещающую технологию, которая может значительно расширить возможности использования солнечной энергии для генерации электричества. Это достигается благодаря возможности интегрировать их в различные строительные элементы и сооружения. Разработки наших специалистов позволяют преодолеть основные технические трудности в этой области, используя инновационные конструкции солнечных элементов и обеспечивая создание систем циркуляции электролита с любой необходимой конфигурацией», – отметил ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.
Разработка технологии осуществляется на кафедре теоретических основ теплотехники имени М.П. Вукаловича в Национальном исследовательском университете «МЭИ». Данное исследование выполняется в рамках проекта, посвященного синтезу зеленого водорода как способу обеспечения резерва мощностей для фотоэлектрических станций, в соответствии с программой научных исследований «Приоритет 2030: Технологии будущего» на 2024–2026 годы.