Stworzyli nowy rodzaj ogniw słonecznych. Ten składnik ma zapewnić upragniony przełom

Perowskitowe ogniwa słoneczne stanowią alternatywę dla tych opartych na krzemie. W najnowszym ich wydaniu inżynierowie postanowili wykorzystać tzw. formamidyn i cez. 
Stworzyli nowy rodzaj ogniw słonecznych. Ten składnik ma zapewnić upragniony przełom

Za potencjalnym przełomem stoją przedstawiciele Monash University, którzy zaprojektowali ogniwa o sprawności 21 procent. Taki wynik nie jest może szczególnie imponujący (w innych przypadkach udało się już przekroczyć próg 30 procent), ale nadal mówimy o najlepszym rezultacie uzyskanym z użyciem niehalogenkowego źródła ołowiu.

Czytaj też: Tandemowe ogniwo słoneczne sprawne jak nigdy. To nowy rekord

Szczegółowe ustalenia możemy znaleźć na łamach Energy & Environmental Science. Panel fotowoltaiczny wyposażony we wspomniane ogniwa osiągnął natomiast sprawność wynoszącą 18,8 procent. Ze względu na metodę wykorzystaną do stworzenia panelu możemy się spodziewać, że w razie konieczności mogłaby ona zostać bezproblemowo przeskalowana do masowej produkcji. 

Istotny jest przy tym fakt, że urządzenie działało nawet po 3300 godzinach pracy w temperaturze 65 stopni Celsjusza. Naukowcy użyli octanu ołowiu w jednoetapowym procesie tzw. spin-coatingu, a ich celem było uzyskanie wysokiej jakości cienkiej perowskitowej warstwy formamidynu i cezu. 

Nowy rodzaj ogniw słonecznych wykorzystuje warstwę formamidynu i cezu

Zdecydowana większość badań nad perowskitowymi ogniwami słonecznymi wykorzystuje halogenki ołowiu, w szczególności jodek ołowiu. Jodek ołowiu musi być czysty w 99,99%, a synteza ogniw z wykorzystaniem jodku ołowiu jest bardzo kosztowna. Jesteśmy pierwszą grupą, która stworzyła wysoce stabilne formamidynowo-cezowe perowskitowe ogniwa słoneczne używając octanu ołowiu zamiast jodku ołowiu. Dostarczyliśmy całej społeczności badawczej drugi sposób na wykonanie wysokiej jakości perowskitowych ogniw słonecznych. wyjaśnia Wenxin Mao 

Co jest tutaj tak przełomowe? W grę wchodzi przede wszystkim niski koszt produkcji i wysoka elastyczność względem ogniw krzemowych. Problemem była jednak niezawodność oraz poszukiwanie sposobów na masową produkcję. Octan ołowiu może stanowić obiecującą alternatywę dla halogenków, ponieważ dzięki niemu możliwe jest obniżenie liczby defektów. 

Czytaj też: Do fotowoltaiki i telewizorów idealne. Te ogniwa perowskitowe powstały zupełnie inaczej niż zwykle

Perowskity wykonane z udziałem formamidynu i cezu zapewniają natomiast wyższą stabilność. Korzystając z dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego i spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego autorzy badań zwrócili uwagę na potrzebę użycia amonu jako lotnego kationu na kluczowym etapie produkcji. W dalszej kolejności chcieliby skupić się na skalowalnych metodach syntezy i wytwarzania urządzeń z perowskitów metalohalogenkowych.