Perowskitowa fotowoltaika jest jeszcze pieśnią przyszłości, ale jednak coraz głośniejszą. Do tego hałasu przysłużyli się ostatnio naukowcy z amerykańskiego Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL). Opracowali oni bardzo silne dwustronne ogniwa perowskitowe, o których możemy przeczytać dużo więcej na łamach czasopisma naukowego Joule.
Czytaj też: Kuriozalna praktyka tchnęła życie w stare ogniwa wodorowe. Mogą działać nawet o połowę dłużej
Jakie są zalety dwustronnego ogniwa perowskitowego (ang. bifacial PC)? Przede wszystkim absorbują one promieniowanie słoneczne zarówno z przedniej, jak i tylnej powierzchni. Tym samym maksymalizują produkcję energii słonecznej. Wynalazek ekspertów z NREL produkuje o 10-20 proc. więcej prądu niż standardowe ogniwo jednopowierzchniowe. Jak im się to udało?
Dwustronne ogniwa perowskitowe mają potencjał. Obalono stereotyp w branży
Z artykułu dowiadujemy się, że uczeni wykorzystali modelowanie optyczne i elektryczne, żeby doprowadzić do optymalizacji przezroczystej elektrody tylnej i warstwy perowskitowej. Ustalili oni, że idealna grubość absorbera powinna wynosić około 850 nanometrów. Jest to naprawdę mikroskopijna miąższość, patrząc na to, że ludzki włos jest gruby na 70 tysięcy nanometrów.
Czytaj też: Badacze obalają fotowoltaiczną bzdurę. O tych ogniwach nie wiedzieliśmy jednego
Finalnie testy ogniwa wykazały wydajność przy naświetlaniu przedniej warstwy na poziomie 23 proc. Nie jest to rekordowa wartość dla ogniw perowskitowych, bo tutaj tytuł lidera dzierży moduł o sprawności konwersji energii rzędu 26 proc. Niemniej, jak na klasę ogniw dwustronnych, jest to wyjątkowy sukces i pokazano, że ten typ jednostek nie powinien być ignorowany w dalszych badaniach na perowskitową technologią.
Co więcej, dwustronny „perowskit” osiągnął pokrycie warstw, czyli tzw. bifaciality, na poziomie 91-93 proc. Odnotowano także ustabilizowaną gęstość mocy na obu stronach ogniwa. Badano to przy trzech różnych poziomach albedo (współczynnika odbicia światła): 0,2, 0,3 i 0,5. Odpowiednio gęstość mocy wyjściowej wynosiła 26,9, 28,5 i 30,1 mW/cm2.
Czytaj też: Ogniwa fotowoltaiczne, które działają przy sztucznym świetle? W Polsce już to mamy
Perowskitowe ogniwa słoneczne z uwagi na swoją elastyczność, niewielką grubość i niski koszt produkcji mogą znaleźć zastosowanie na wielu powierzchniach. Badacze z NREL udowodnili, że nie tylko jednostronne ogniwa mają potencjał, ale również dwustronne. Ba. Twierdzą nawet, że mogą w przyszłości przeskoczyć te pierwsze pod względem technicznym.
