Широкоформатные полупрозрачные солнечные панели c использованием стабильных перовскитных архитектур

Развитие фотовольтаики, как флагмана альтернативной энергетики для ухода от топливных источников становится мировым трендом, который поддерживается на уровне межгосударственных соглашений. Последнее десятилетие в области фотовольтаики отмечается беспрецедентным развитием одного направления – солнечных элементов на основе метало-органических перовскитов. Стремительный рост эффективности, с 6 до 22 % был осуществлен всего лишь за 8 лет, за которые перовскитная фотовольтаика по значениям КПД устройств догнала такие технологии, как солнечные элементы на основе кремния, CIGS, CdTe. Необычайные свойства перовскита, такие как аномально высокие длины пробега носителей заряда порядка 1 мкм, высокие значения времен жизни, подавленная рекомбинация при амбиполярном транспорте зарядов, значительно выделяют металоорганические перовскиты на фоне остальных перспективных технологий фотовольтаики. Вдобавок, сама технология перовскитных фотоактивных устройств позволяет использовать множество жидкостных методов нанесения. Поэтому на перовскитную технологию возлагают большие надежды при ее потенциале в коммерциализации и производстве дешевых солнечных батарей с множеством концепций использования, от подзарядки мобильных устройств при малом освещении до панелей, встраиваемых в здания (Building Intergrated PhotoVoltaics –BIPV). Данная технология стоит на пороге своего коммерческого воплощения, однако столь перспективные перовскиты достаточно быстро деградируют под влиянием факторов внутренней и внешней деградации с снижением рекордных показателей эффективности при масштабировании устройств. Целью данного проекта является решение проблем деградации перовскитов для фотовольтаики и непосредственном воплощении научных подходов на широком формате устройств. Таким образом в проекте преимущества наиболее прогрессивных методов и подходов будут внедрены в индустриальную технологию. Научные задачи, которые призван решить данный проект, формулируются в три основные направления работ: повышение стабильности перовскитных материалов для снижения факторов влияния внутренней деградации; стабилизации работы устройств для снижения факторов влияния внешней деградации; технологические задачи масштабирования для широкоформатной печати полупрозрачных панелей в концепции BIPV и тандемных устройств. Результатом проекта будет решение описанных проблем и подтверждение нескольких гипотез для разработки стабильных полупрозрачных перовскитных солнечных панелей: - технология производства стабильных полупрозрачных панелей на основе перовскита; - создание лаборатории мирового уровня в которой наиболее перспективные методы материаловедения, теоретических расчетов, проектирования устройств будут реализовываться с целью развития альтернативных источников энергии; - выход на ведущие научные мировые позиции в областях гибридной фотольтаики поддержка международной колаборации НИТУ «МИСиС».