В последние годы солнечная энергетика становится все более перспективной благодаря резкому снижению стоимости кремниевых солнечных панелей и глобальному стремлению к использованию экологически чистых источников энергии для решения проблемы изменения климата. Согласно самым оптимистичным сценариям, солнечная генерация увеличится в 16 раз между 2016 и 2040 годами, заявили в Международном энергетическом агентстве.
В то же время исследования нового класса материалов, известных как перовскиты, в американских правительственных лабораториях и других объектах по всему миру, обещают ускорить даже самые оптимистичные прогнозы. Если перовскиты дойдут до коммерческого использования, то они могут резко изменить рынок для возобновляемого источника энергии, позволяя превращать в солнечные панели почти любую поверхность.
— Будущее перовскитов захватывает дух. Для того, чтобы солнечная энергия действительно обеспечивала переход на чистую энергию, нам понадобятся технологические инновации, и перовскит является лидером в моем понимании, — заявил Варун Сиварам, сотрудник Совета по международным отношениям и автор книги «Укрощение солнца» о будущем солнечной энергии.
Не нужно разбираться в физике и инженерии, чтобы понять основные причины, по которым перовскиты потенциально могут служить превосходной альтернативой традиционным кремниевым солнечным элементам. Перовскитовые солнечные элементы являются гибкими и простыми в изготовлении. Они могут быть нанесены или распылены на поверхность в виде раствора или краски, и даже наноситься принтером, например, на газету.
Исследователи также считают, что перовскиты являются более эффективным материалом для захвата солнечной энергии. Кремниевые солнечные панели, используемые сегодня на крышах домов и в крупных солнечных электростанциях, как правило, достигают эффективности до 20%, то есть они захватывают пятую часть энергии которая попадает на них и превращают ее в электричество. Новейший солнечный элемент на основе перовскита достиг рекордной эффективности 22,7%, и эта цифра продолжит расти по мере продолжения исследований. Теоретическая максимальная эффективность перовскитов может составить 40%. А поскольку перовскиты настолько тонкие, что их можно применять к уже имеющимся кремниевым модулям, они лишь улучшат производство энергии.
Но есть и проблемы. Кремниевые солнечные панели были испытаны десятилетиями и доказали свою прочность, а срок службы перовскитов остается в значительной степени неизвестным.