Queen Mary University of London объявляет о начале сотрудничества с инновационной компанией Power Roll, специализирующейся на солнечной энергетике. Цель партнерства — превратить перспективную технологию перовскитных солнечных пленок из концепции в реальность. Перовскит уже давно считается следующим поколением солнечной энергии благодаря своей легкости, гибкости и высокой эффективности. Эти свойства позволяют устанавливать его в местах, где традиционные кремниевые панели неприменимы.
Кремниевые солнечные панели, несмотря на их широкое использование, имеют существенные ограничения. Они тяжелые и жесткие, что делает их установку невозможной на многих крышах. Почти 30% коммерческих крыш по всему миру не выдерживают их веса. Это одна из причин, почему только 2% зданий в мире оснащены солнечными панелями, несмотря на то, что солнце дает Земле достаточно энергии за один час, чтобы обеспечить планету электричеством на целый год.
Производство кремниевых панелей также связано с высоким углеродным следом. Более того, 91% таких панелей производится в Китае, что создает риски для энергетической безопасности многих стран, зависящих от поставок из-за рубежа. Несмотря на эти недостатки, кремний остается доминирующим материалом, поскольку масштабирование производства перовскитных пленок до сих пор остается сложной задачей. Основная проблема заключается в том, что свойства, делающие перовскит столь эффективным, одновременно усложняют его производство. Дефекты при изготовлении — главная причина, по которой перовскит еще не раскрыл свой потенциал.
Компания Power Roll использует уникальную технологию, сочетающую микроуглубления и вакуумное формование, чтобы создавать пленки толщиной менее миллиметра, которые в 25 раз легче самых легких кремниевых панелей. Однако производство таких тонких пленок в промышленных масштабах требует особого внимания к контролю качества. Каждая солнечная ячейка, создаваемая Power Roll, имеет толщину в 1/50 человеческого волоса, что делает визуальный контроль невозможным. Ученые Queen Mary и специалисты Power Roll работают над решением этой проблемы.
Группа исследователей под руководством доктора Стойчко Димитрова разрабатывает технологию in-situ оптического анализа, которая будет интегрирована в производственное оборудование Power Roll для контроля качества и исследований. Доктор Димитров объясняет, что технология анализирует взаимодействие света 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 перовскитные пленки коммерчески доступными.
Доктор Димитров стал первым, кто разработал портативную технологию in-situ оптического анализа для повышения эффективности печатных перовскитных фотоэлектрических материалов. Сотрудничество с Power Roll станет первым случаем применения этой технологии в промышленных условиях. Совместные усилия Queen Mary и Power Roll демонстрируют, что оптимизация производства может быть достигнута значительно быстрее, чем при использовании стандартных методов исследований и разработок.
Доктор Дэйв Барвик, технический менеджер Power Roll, подчеркивает, что контроль качества является ключом к превращению перовскита из концепции в реальность. Он отмечает, что компания гордится сотрудничеством с Queen Mary University of London, которое позволит создавать солнечные решения для мест, где традиционные технологии неприменимы. При этом производство не требует использования редких и дорогостоящих материалов. Экспертиза Queen Mary в области оптического анализа поможет Power Roll масштабировать производство, обеспечивая высочайшее качество каждой микроскопической солнечной ячейки.
Потенциальные выгоды для окружающей среды и экономики огромны. Легкие перовскитные пленки можно устанавливать практически где угодно. По оценкам Power Roll, в Великобритании насчитывается 12 миллиардов квадратных метров крыш с низкой несущей способностью, которые могли бы генерировать экологически чистую электроэнергию по стоимости, составляющей менее четверти текущей цены сетевого электричества. Однако эти площади остаются неиспользованными из-за непригодности тяжелых кремниевых панелей. Это открывает рынок с потенциалом в 250 миллиардов фунтов стерлингов.
Проект финансируется Innovate UK. Queen Mary University of London объявляет о наборе постдокторанта для участия в ключевой роли по переводу передовых исследований в масштабируемые методы производства.
