г. Москва, ул. Ленинская слобода, д. 19,
БЦ "Omega Plaza", 3й эт., оф. №3024-3

Рекорд КПД солнечных батарей установлен благодаря стандартам МЭК

Опубликовано: 03.06.2021

Обновлено: 03.06.2021


  • Рекорд КПД солнечных батарей установлен благодаря стандартам МЭК
Перовскитный солнечный элемент – это разновидность фотоэлектрической ячейки, изготавливаемой с применением особым образом структурированного соединения, обладающего схожестью (с точки зрения кристаллической структуры) с минералом под названием перовскит. Данный минерал с химической формулой CaTiO₃ (титанат кальция) сравнительно редок для земной поверхности. Он был впервые обнаружен в Уральских горах в 1839 году и назван в честь российского минеролога Льва Перовского (1792-1856 гг.). 

Перовскитные солнечные элементы чаще всего создаются на основе гибридного органического-неорганического материала с использованием галогенида свинца или олова в качестве активного светособирающего слоя. Перовскитные материалы, включая галогениды свинца метиламмония и полностью неорганический галогенид свинца цезия, дешевы и просты в производстве.

По мнению ученых, перовскитные солнечные элементы являются одним из наиболее перспективных направлений развития гелиоэнергетики. Коэффициент полезного действия подобных продуктов непрерывно растет благодаря усилиям представителей академических кругов и коммерческих компаний со всего мира. 

Последние, проводя исследования, нередко опираются на добровольные основанные на консенсусе стандарты от Международной электротехнической комиссии (International Electrical Commission; IEC; МЭК). 

Китайским инженерам удалось установить мировой рекорд благодаря стандартам МЭК

Так, китайский производитель перовскитных фотоэлектрических модулей Microquanta, акцентирующий внимание на передовых технологиях и НИОКР, использует стандарты МЭК для оценки новых прототипов. 

В мае 2021 года представители компании заявили об установлении рекорда эффективности преобразования солнечного света в электричество для перовскитных решений с помощью небольшого модуля, КПД которого удалось довести до уровня 20,2%. Результат, подтвержденный и сертифицированный Китайским институтом метрологии, знаменует собой шестой мировой рекорд эффективности, установленный данным производителем, базирующемся в Ханчжоу.

Китайский производитель перовскитных модулей Microquanta для установления рекорда КПД использовал солнечную ячейку «третьего поколения» с площадью поверхности 20 см2. Microquanta специализируется на перовскитных солнечных батареях с момента своего основания в 2015 году. В октябре 2019 года компания достигла рекордной на тот момент эффективности преобразования 14,24% на перовскитном солнечном модуле большой площади (200x800 см2). 

Два месяца спустя перовскитный модуль компании стал первым, прошедшим испытание на стабильность МЭК. В июле прошлого года Microquanta достигла нового рекорда эффективности 18,04% для малогабаритного модуля. 

Представители компании заявили, что Microquanta рассматривает стабильность и эффективность преобразования солнечного света в электричество как два основных принципа проектирования и изготовления перовскитных солнечных модулей. Руководство вендора полагает, что с помощью дальнейшего повышения эффективности и стабильности коммерциализация подобных устройств будет значительно ускорена.

Полезность стандартов МЭК при оценке надежности солнечных батарей

В январе 2021 года компания совершила еще один прорыв в контексте обеспечения стабильности решений на базе перовскита, когда ее продукты прошли три испытания на старение в условиях окружающей среды: испытание на старение под воздействием солнечного света в течение 1000 часов; испытание на гигротермическое старение в течение 3000 часов; испытание на старение под воздействием ультрафиолетового излучения с использованием 100 кВт * ч энергии. 

Все тесты проводились в соответствии с положениями серии стандартов МЭК 61215 в редакции от 2016 года, включающей следующие документы:
  • МЭК 61215-1 "Наземные фотоэлектрические модули - Аттестация конструкции и утверждение типа - Часть 1: Требования к испытаниям";
  • МЭК 61215-1-1 "Наземные фотоэлектрические модули - Аттестация конструкции и утверждение типа - Часть 1-1: Специальные требования к испытаниям фотоэлектрических модулей на основе кристаллического кремния";
  • МЭК 61215-1-2 "Наземные фотоэлектрические модули - Аттестация конструкции и утверждение типа - Часть 1-2: Специальные требования к испытаниям тонкопленочных фотоэлектрических модулей на основе теллурида кадмия (CdTe)";
  • МЭК 61215-1-3 "Наземные фотоэлектрические модули - Аттестация конструкции и утверждение типа - Часть 1-3: Специальные требования к испытаниям тонкопленочных фотоэлектрических модулей на основе аморфного кремния";
  • МЭК 61215-1-4 "Наземные фотоэлектрические модули - Аттестация конструкции и утверждение типа - Часть 1-4: Специальные требования к испытаниям тонкопленочных фотоэлектрических элементов на основе Cu (In,GA) (S,Se)2";
  • МЭК 61215-2 "Наземные фотоэлектрические модули - Аттестация конструкции и утверждение типа - Часть 2: Процедуры испытаний".


Поделиться с друзьями!

Теги: IEC МЭК солнечные батареи солнечная энергетика альтернативная энергетика возобновляемые источники энергии


Подписка
Оставьте ваш e-mail, чтобы получать новости