Спустя 170 лет после открытия странного, металлического вида камня, обнаруженного на Уральских горах в России в 1839 году, он начал глобальную технологическую гонку за более дешевый и эффективный солнечный элемент. Это может серьезно подорвать мировой рынок солнечной энергии, где в настоящее время доминирует Китай.
Особенности этой породы привели к пониманию того, что есть класс минералов, имеющих общую кристаллическую структуру кубов и алмазоподобных форм. Структура была названа в честь Льва Перовского, российского эксперта по минералам, который впервые изучил его. Он умер в 1856 году. Позже исследователи обнаружили, что минеральные отложения, содержащие перовскитные структуры, были дешевыми и встречаются в изобилии по всему миру.
Но ученые не были уверены, что с ними делать до 2009 года, когда японский исследователь обнаружил, что перовскит может поглощать солнечный свет и превращать его в электричество. Это было удивительно похоже на свойства кремниевых элементов. Только клетки перовскита выбирали более сильные фотоны солнечного света и были дешевле, чем кремниевые элементы, которые требуют 14 этапов производства, включая вещества, требующие использования высокой температуры, дорогой автоматизации и стерильных помещений.Kodak
Потенциально более дешевая стоимость материалов и производства привела к первой волне коммерческих перовскитовых предприятий, в том числе по меньшей мере двух, которые базируются в США. Они нацелены на продукты, которые могут бросить вызов доминированию Китая на мировом рынке солнечной энергетики и помочь начать производство по всему миру.
Перовскитовые солнечные элементы «вызвали огромный интерес среди исследователей солнечной энергетики за последние четыре года», и их эффективность возросла с 15% до более чем 22% (согласно лабораторным данным) всего за три года, достигнув конкурентоспособного уровня по сравнению с фотомодулями, производимыми Китаем.
Главным преимуществом перовскитов является их более низкая стоимость и возможность в будущем еще больше повысить эффективность. Третьим фактором является возможность перовскитных ячеек работать в «тандеме» с коммерческими кремниевыми ячейками для быстрого повышения их производительности.
Наиболее амбициозное коммерческое предприятие в США по производству перовскитовых солнечных элементов появилось благодаря разработке Eastman Kodak — особого покрытия фотографической пленки тончайшим слоем целлулоидной пленки, которая была чувствительны к свету. Высокоскоростная технология рулонной печати, которую Kodak впервые закрепила на мировом рынке фотопленок, используется компанией для покрытия пластиковых пленок тонким слоем материалов на основе перовскита.
Летом 2016 года было создано второе коммерческое предприятие в США при лабораторий Стэнфордского университета. Он называется Iris PV, и его управляющий директор Колин Байли считает, что его компания может быстрее достичь более высокой солнечной эффективности благодаря соединению перовскитных солнечных элементов со стандартными кремниевыми ячейками. Работая в тандеме, два устройства могут извлекать больше энергии из солнечного света. Недавно австралийская лаборатория объявила, что такой массив достигает эффективности 26,4%.