Исследователи из Университета Линчепинга разработали новаторский метод переработки всех компонентов перовскитовых солнечных батарей без использования вредных растворителей. Эта инновация, недавно опубликованная в журнале Nature, позволяет многократно перерабатывать солнечные элементы, сохраняя при этом их эффективность на уровне оригинала, сообщает EurekAlert.
По мере роста мирового спроса на электроэнергию, вызванного развитием искусственного интеллекта и переходом на электротранспорт, потребность в устойчивых источниках энергии становится все более насущной. Солнечная энергия уже давно является перспективным решением, но традиционные панели на основе кремния, которые доминируют на рынке уже более 30 лет, подходят к концу своего жизненного цикла. Это создает растущую экологическую проблему, поскольку в настоящее время не существует эффективного способа утилизации отходов от старых кремниевых панелей, что приводит к образованию огромного количества электронного мусора.
«При разработке новых солнечных технологий нам необходимо учитывать возможность утилизации. Если мы не знаем, как их переработать, возможно, нам вообще не стоит выпускать их на рынок», — говорит Фенг Гао, профессор оптоэлектроники в Университете Линчепинга.
Перовскитные солнечные элементы, рассматриваемые как ключевая технология следующего поколения, обладают рядом преимуществ: они легкие, гибкие, прозрачные и относительно недорогие в производстве. Их можно устанавливать на различные поверхности, включая окна, и достигать эффективности преобразования энергии, сравнимой с традиционными кремниевыми панелями. Однако их короткий срок службы и небольшое содержание свинца делают необходимым эффективные и устойчивые методы переработки.
Нынешние процессы переработки основаны на использовании диметилформамида — токсичного и потенциально канцерогенного растворителя. Исследовательская группа из Линчепинга разработала метод на водной основе, который позволяет извлекать и повторно использовать перовскитовые материалы без ущерба для их характеристик.
«Мы можем перерабатывать все — стеклянные крышки, электроды, перовскитовые слои и слой переноса заряда», — говорит Сюнь Сяо, постдокторский исследователь из Университета Линчепинга.
Сейчас, когда многие страны вводят правила, требующие утилизации солнечных панелей, этот прорыв может проложить путь к созданию более устойчивой солнечной индустрии». Теперь исследователи намерены расширить масштабы своего метода для промышленного использования, что может сделать перовскитовые солнечные элементы основным вкладом в будущее возобновляемой энергетики.
