Після 40 років досліджень вчені знайшли ключову проблему сонячних панелей

Вченим університету Манчестера, Великобританія, вдалося відшукати причини явища «світлової деградації» сонячних панелей – і намацати шляхи вирішення цієї проблеми. Вона турбує енергетиків вже близько 40 років – втрати ефективності батарей через цей ефект становлять лише 2% на пристрій, але в масштабах планети це рівносильно втраченому виробленню кількох АЕС. Зелена енергетика на марші та вирішення цієї проблеми має принципове значення.

Під світловою деградацією у сенсі розуміється зниження вироблення електроенергії на сонячних панелях після того, як ті опиняються в роботі в реальних умовах, тобто, під світлом нашої зірки. Ключ проблеми прихований у мінливій структурі кремнію, з якого виготовлено основні компоненти панелей. Потрібно було провести майже 300 масштабних досліджень, щоб зрозуміти, що саме в ньому не так.

Британці застосували технологію перехідної спектроскопії глибокого рівня і виявили, що при нагріванні в кремнії утворюються свого роду пастки – зони з особливими властивостями. Електрони з малим часом життя не встигають їх покинути, що призводить до послаблення загального потоку. І, навпаки, у панелях із кремнію високої якості частинки із зарядом встигають вибратися з пасток, тому такі батареї показують більшу ефективність.

Вченим із Манчестера вдалося довести, що ефект проявляється лише при нагріванні кремнію та, ймовірно, саме під впливом сонячного світла. Тому що досліди з нагріванням панелей у темряві показали – пастки ліквідуються, а ефект деградації можна обернути назад. Але це тема нового дослідження, а чи не готова методика. Втім, енергетики раді і такому результату – адже якщо причина проблеми відома, залишається лише підібрати відповідне інженерне рішення.