Czy da się ograniczyć tę całą tablicę Mendelejewa, z której zbudowane są ogniwa słoneczne? Niestety ta technologia w swych podstawach jest oparta na wielu skomplikowanych związkach chemicznych i pierwiastkach, które występują rzadko lub są toksyczne dla środowiska. Naukowcy z Singapuru wzięli na tapet niemałe wyzwanie – opracować perowskitowe ogniwo słoneczne bez użycia ołowiu. Wyniki ich prac opublikowano na łamach Nature Energy.
To właśnie ołów jest jedną z największych obaw, jeśli chodzi o czystość perowskitowej technologii. Nie tylko może być toksyczny dla środowiska i ludzi podczas użytkowania ogniw, jak również w przyszłości najpewniej przysporzy wiele problemów podczas ewentualnego recyklingu urządzenia. Wykluczenie jego z warstwowej struktury perowskitów pozwoliłoby nam w pewien sposób odetchnąć z ulgą.
Czytaj też: Perowskitowe ogniwa słoneczne w końcu trafią do sprzedaży. Znamy datę
Bezołowiowe ogniwa słoneczne powstały w Singapurze. Czy nasze zdrowie zostanie oszczędzone?
Uczeni z Uniwersytetu Technologicznego Nanyang (NTU) i Singapurskiej Agencji ds. Nauki, Technologii i Badań zastąpili ołowiową warstwę przykrywającą perowskity innym związkiem. Mowa o warstwie, która jest osadzana na wierzchu perowskitów i z nimi wchodzi w reakcję. Wykorzystano tutaj roztwory z solami halogenków metali (w tym cynku) i jodek fenyloetyloamoniowy (PEAI).
PEAI był konieczny, ponieważ jest gwarantem zajścia reakcji na powierzchni perowskitów (posiada aktywne jony). Stosując metodę pełnego prekursora zsyntezowano związek na bazie cynku, który pokrył warstwę perowskitów. W ten sposób po raz pierwszy wykorzystano nietoksyczne metale w warstwie przykrywającej. Co więcej, takie ogniwo zaprezentowało całkiem obiecujące wyniki podczas testów.
Czytaj też: Jesteśmy o krok od przełomu. Perowskity są już stabilne – trzeba tylko rozwiązać pewien mały problem
Sprawność konwersji energii wyniosła 24,1 proc. Po 1000 godzin pracy ogniwo zachowuje 94,5 proc. swojej pierwotnej wydajności.
Czy bezołowiowe ogniwo słoneczne zdobędzie popularność na rynku? Póki co wiadomo, że naukowcy są w trakcie patentowania wynalazku. Warto jednak dodać, że niedawno również przeprowadzono badania, które udowodniły, że ilość ołowiu wykorzystywana w perowskitowych ogniwach nie jest tak wysoka, aby stanowiła zagrożenie dla zdrowia człowieka. Wobec takiego stanowiska trudno wyrokować, czy która technologia finalnie wygra. Cieszy natomiast coraz częściej podejmowany temat wpływu perowskitowej fotowoltaiki na zdrowie publiczne. Oby to się nie zmieniło.
