Przedstawiając tematykę perowskitowych ogniw słonecznych, warto zrozumieć, że wykorzystują one zupełnie inne związki chemiczne niż ich krzemowi kuzyni. Przede wszystkim mowa tutaj o samych perowskitach, a dokładnie o materiałach o strukturze perowskitu. Sam termin perowskitu odnośni się do grupy minerałów o ogólnym wzorze ABX3, gdzie A i B stanowią kationy metali, a X anion tlenkowy.
Czytaj też: „Wyhodowali” perowskity nietypową metodą. Ogniwa okazały się mistrzowskie
W fotowoltaice nowej generacji wykorzystuje się związki halogenkowe o strukturze perowskitu. Halogenkami są w zasadzie różne fluorki, bromki czy chlorki. Są one stosunkowo dostępne, ale niestety nie bez wad. Naukowcy z Singapuru spróbowali zmodyfikować główną warstwę powlekaną metyloamonem (MA) i wykorzystać do jej budowy także hydrofobową sól organiczną.
Mowa o związku, którego nazwa brzmi dość zawile – fluorowany benzylofosfonian aniliny (ang. fluorinated anilinium benzylphosphonate, FABP). Najważniejsza cecha tego związku zawarta jest w jego bardziej kolokwalnej nazwie. FABP jest hydrofobowy, czyli wodoodporny. Dzięki temu działa niczym blokada molekularna na powierzchni ogniwa, wpływając na stabilność modułu.
Perowskity na bazie soli organicznej osiągnęły satysfakcjonującą wydajność
Jak możemy przeczytać w artykule opublikowanym w Advanced Materials, FABP podczas testów termicznych w laboratorium odniósł zaskakujący sukces. Sól blokuje dostawanie się wilgoci do ogniwa oraz uniemożliwia wydostawanie się lotnych składników podczas termicznych prób w wysokich temperaturach.
Wierząc obliczeniom wydajności, ogniwo oparte na soli organicznej osiągnęło sprawność konwersji energii rzędu 19,28 proc. Mowa o modelu, którego powierzchnia aktywna to 58,5 cm2, a więc jak na standardy badań dość sporoo.
Obiecująco również wyglądają wyniki dotyczące stabilności. Mianowicie po 7500 godzinach działania (313 dni) ogniwo zachowuje 80 proc. swojej pierwotnej wydajności. Jest to jeden z najdłuższych podanych przez jakikolwiek zespół badaczy okresów stabilności. Do tej pory spotykaliśmy się w wynikach badań z zakresami rzędu 1500-3000 godzin. Jest to dobry znak – perowskitom w końcu „przedłuża się życie”.
Czytaj też: Perowskity nie będą szkodzić ludziom. Naukowcy usunęli z ogniw szkodliwy pierwiastek
Niestety rzeczywistość nie jest aż tak optymistyczna. Dużą stabilność osiągnięto tylko dla warunków stosunkowo suchych, kiedy wilgotność względna wynosi 30 proc. W klimacie równikowym takie ogniwo nie działałoby długo, ale na środku pustyni na pewno poradziłoby lepiej.
