Perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne w sondach kosmicznych? Wystarczy jedna zmiana, by stało się to możliwe

Boom na badania naukowe nad perowskitowymi ogniwami fotowoltaicznymi nadal trwa. Okazuje się, że niewielka zmiana struktury na etapie produkcyjnym potrafi uwolnić z perowskitów niespotykany dotąd potencjał. Naukowcy z Wielkiej Brytanii uważają, że nowe moduły perowskitowe świetnie sprawdzą się w kosmosie.
panele słoneczne w kosmosie
panele słoneczne w kosmosie

Na łamach Advanced Energy Materials pojawił się artykuł naukowy napisany przez międzynarodowy zespół badaczy pod kierownictwem inżynierów z Uniwersytetu w Surrey, w Wielkiej Brytanii. Przedstawiają oni w nim drobną modyfikację w strukturze odwróconych perowskitowych ogniw fotowoltaicznych (ang. IPSC, inverted perovskite solar cells), która umożliwi uwolnienie niespotykanego dotąd potencjału w tym materiale.

Czytaj też: Ogniwa perowskitowe to wciąż trudny orzech do zgryzienia, więc w projektowaniu wyręczą nas maszyny

Perowskity w ogniwach fotowoltaicznych są materiałami syntetycznymi, których nazwa tylko odnosi do grupy minerałów naturalnie występujących w przyrodzie. Perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne mają inny skład od mineralnego odpowiednika, ale strukturę natomiast podobną. To właśnie w tym materiale upatruje się nadziei na przyszłość branży fotowoltaicznej, która poszukuje tańszych, lżejszych, prostszych i bardziej dostępnych środków do budowy paneli słonecznych.

Perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne wejdą na nowy poziom

Jak dowiadujemy się z artykułu, naukowcy przeprowadzili udaną manipulację powierzchni perowskitu o składzie halogenkowym, doprowadzając do interakcji między tzw. modulatorami a perowskitami. Wykazali oni, że modulator powierzchni o silnym oddziaływaniu działa korzystnie dla zmniejszenia strat w IPSC.

Właściwości perowskitu bez modulatora (g) i z modulatorami (h-i) / źródło: https://doi.org/10.1002/aenm.202202868, CCA-4.0-International

Badania były przeprowadzone na dwóch solach amonowych, które składały się z jodku 4-hydroksyfenetyloamoniowego i jodku 2-tiofenetyloamoniowego (2-TEAI).

Czytaj też: Oto pierwsze takie tandemowe ogniwo perowskitowe! Powstało w Chinach i zadziwia stabilnością

Dr Wei Zhang, główny kierownik badań z Uniwersytetu Surrey, skomentował wyniki prac, dodając, że przyszłość IPSC jest również w kosmosie:

Nasza praca przyczyni się do zrozumienia złożonej interakcji między pasywatorami (modulatorami) i perowskitami na styku materiałów. Przeniesie to fotowoltaikę perowskitową na zupełnie nowy poziom. (…) Przyszłość perowskitowych paneli słonecznych jest niezwykle ekscytująca z obietnicą nie tylko poprawy wydajności farm słonecznych i paneli dachowych, ale także wieloma możliwościami zasilania statków kosmicznych i sond międzygwiezdnych.