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".
