Eksperymenty badaczy z rzymskiego Uniwersytetu Tor Vergata wykazały, że antymon (Sb) może być obiecującym materiałem absorbującym w perowskitowych ogniwach słonecznych. Na łamach czasopisma ACS Energy Letters opisano pierwsze w historii badań nad fotowoltaiką zastosowania antymonu w budowie modułów słonecznych.
Czytaj też: Najlepszy wynik w historii fotowoltaiki. To ogniwo słoneczne pobiło wszelkie rekordy
Naukowcom przyświecała idea pozbycia się całkowicie stosowania ołowiu i cyny do budowy perowskitów. Co ciekawe, dotychczas niewiele zespołów badawczych szukało mniej toksycznych alternatyw lub bardziej dostępnych pod względem zasobności ich złóż kopalnych. Antymon, mimo że potrafi być toksyczny dla człowieka, to jego szkodliwość jest o wiele mniejsza od wielu innych metali ciężkich.
Ogniwo słoneczne z antymonowym absorberem. Pierwszy raz ktoś pomyślał o tym półmetalu
Podczas badań zostało opracowane testowe ogniwo słoneczne. Absorberem o strukturze perowskitu był tutaj związek chemiczny o wzorze MAxCs3−xSb2I3Cl6, który zawiera w sobie antymon. Pozostałe warstwy ogniwa nie odbiegały składem od konwencjonalnych perowskitowych modułów. Chociażby warstwę transportująca dziuro zaprojektowano ze związku Spiro-OMeTAD, a styk metalowy ze złota.
Czytaj też: Nowy Rok zaczynamy od rekordu świata. Powstało najsilniejsze krzemowe ogniwo słoneczne
O wiele istotniejsze było sprawdzenie, czy nowy związek pochłaniający światło faktycznie jest skuteczny w działaniu. Parametry pracy prototypu nie napawają jednak hurraoptymizmem. Sprawność konwersji energii antymonowego ogniwa wyniosła ledwie 1,5 proc. Niemniej po 1800 godzinach starzenia się modelu w warunkach atmosferycznych utracił one jedynie 10 proc. ze swojej pierwotnej wydajności. Naukowcy pracowali na małym ogniwie o powierzchni 2,52 cm2, więc niewiele to nam mówi o tym, jak działałby moduł komercyjnych rozmiarów.
Nie da się ukryć, że jeszcze daleka droga do ewentualnego doprowadzenia tego typu ogniwa do stanu nadającego się na komercjalizację. Niemniej zespół włoskich naukowców planuje kontynuować prace nad urządzeniem: dopracowanie składu absorbera, dostosowanie szybkości krystalizacji i minimalizacja defektów są najważniejszymi priorytetami.
Czytaj też: Rekord świata należy do Niemców. Ich ogniwo słoneczne będziemy wkrótce znać wszyscy
Prawdopodobnie kolejne prototypy będą w swojej strukturze o wiele bardziej zróżnicowane. Na razie badano bardzo podstawowe ogniwo słoneczne, które raczej możemy uznać jako ciekawostkę z branży, ale nie jako wynalazek z wielkim potencjałem.
