Ученые создали солнечные батареи безопасные для экологии

Как сообщает Pravda.ru большинство современных фотоэлектрических элементов создается на основе кремния или соединений индия, галлия и кадмия, причем теллурид кадмия (CdTe) в последние годы стал популярным благодаря своей эффективности при слабом освещении и низкой стоимости. Однако теллур — редкий элемент, а кадмий токсичен для людей и природы, что создает проблемы для производства и утилизации.

Новая технология основана на селениде меди-индия-галлия (CIGSSe) и исключает использование сульфида кадмия в буферном слое благодаря окислению поверхности поглотителей CIGSSe в процессе воздушного отжига. Эксперименты показали, что этот метод не только устраняет вредные вещества, но и повышает эффективность фотоэлектрических элементов до 16,7%. Процесс окисления, ранее занимавший месяцы, теперь длится всего несколько часов, что делает технологию пригодной для массового производства.

Технология включает нанесение слоя CIGSSe на гибкую подложку из нержавеющей стали, воздушный отжиг при температуре 130 °C для окисления поверхности и образование буферных слоев сульфида индия (Inx(O, S) y), заменяющих токсичный кадмий. Хотя эффективность новых панелей пока ниже традиционных (обычно превышающих 20%), их экологичность и безопасность производства являются ключевыми преимуществами. Метод полностью сухой, что минимизирует использование жидких химикатов и количество отходов.

Солнечная и ветровая энергетика стремительно развиваются: к 2021 году они обеспечивали более 10% мирового энергоснабжения, а к 2030 году их доля может вырасти до 20%. Новые безопасные технологии, подобные этой, способны ускорить переход к чистой энергии.