Na łamach Nature Comminications pojawiła się praca naukowa uczonych z Chin, którzy opisali metodą udoskonalenia struktury perowskitowych ogniw słonecznych. Technologia ta nadal jest w powijakach, jeśli mowa o jej praktycznym zastosowaniu, ale dzięki najnowszemu odkryciu sytuacja może wreszcie się odmieni. Przyjrzyjmy się, co tym razem zdziałali Chińczycy.
Rzecz ma się wokół 3-amidynopirydyny. Związku o wzorze C5H6N2, który wykorzystano jako ligand do przypinania anionów w warstwie halogenkowej. Dzięki temu zastosowaniu zwiększyła się nie tylko sprawność konwersji energii ogniwa, ale także jego stabilność.
Czytaj też: Chińczycy łakomie spoglądają na perowskity. W tym tempie zdominują fotowoltaikę
Jak wyglądają perowskitowe ogniwa słoneczne stworzone przez chińskich uczonych?
Tego typu ogniwa są serią cienkich warstw o różnych rolach. Podłoże stanowi tlenek cyny, na nim umieszczone warstwę transportującą elektrony z tlenku tytanu (IV). Na nim znajduje się najgrubsza warstwa z halogenku o strukturze perowskitu. Jest nim jodek ołowiu formamidyny. To tutaj osadzono wspomniany ligand 3-amidynopirydyny. Powierzchniowy obszar ogniwa stanowi warstwa transportująca dziury o nazwie spiro-OMeTAD oraz powłoka ze złota.
Na tej podstawie możemy się zdumieć, że perowskitowa technologia obejmują sporo pierwiastków z tablicy Mendelejewa. W gruncie rzeczy tego typu ogniwa słoneczne mają taką właśnie budowę i skład. Jednakże w przeciwieństwie do krzemowych paneli słonecznych, perowskity są tańsze w produkcji i można wykorzystać tutaj materiały syntetyczne.
Chińscy badacze osiągnęli dzięki 3-amidynopirydynie sprawność konwersji mocy na poziomie 25,3 proc. W stanie bez jej użycia było to tylko 22,76 proc. Ponadto ogniwo słoneczne utrzymało 92 proc. swojej początkowej wydajność przez 5000 godzin w warunkach normalnych otoczenia.
Czytaj też: Czy perowskitowa fotowoltaika będzie dla nas toksyczna? Badacze przerwali milczenie
Zarówno sprawność konwersji, jak i tak długa (jak na perowskity) wysoka wydajność ogniwa są bardzo obiecujące. Chociaż nie możemy mówić, że dostaliśmy gotowy produkt, który trafi na rynek, to tego typu ogniwo jednak jest bardzo zbliżone do tych, które znajdą w przyszłości zastosowanie.
