Tak przynajmniej twierdzą przedstawiciele Politechniki Federalnej w Lozannie, którzy rzekomo znaleźli sposób na zwiększenie wydajności takich modułów. W czym tkwi cały sekret? Kluczem wydaje się dodanie warstwy perowskitu. Ta miałaby być umieszczona na krzemie, co powinno przełożyć się na możliwość gromadzenia większych ilości światła słonecznego i zwiększenie ilości produkowanej energii.
Czytaj też: Nie tylko odnawialne źródła energii. W przyszłości kwestia prądu będzie znacznie bardziej skomplikowana
Krzem stanowi podstawę dla większości stosowanych paneli słonecznych, ale wiemy, iż w obecnej formie ma on ograniczenia. Te wynikają przede wszystkim z faktu, że światło słoneczne w dużej mierze albo przechodzi przez kolejne warstwy krzemu albo ucieka w postaci ciepła. Z tego względu teoretyczny limit wydajności takich modułów wynosi około 29,4%. W porównaniu do konkurencyjnych rozwiązań nie jest to słaby wynik, lecz bez wątpienia wyższy wskaźnik byłby korzystny dla postępów w zakresie zielonej transformacji.
Gdyby jednak zastosować dodatkową warstwę składającą się z perowskitów, to być może uda się zwiększyć wydajność. Dlaczego akurat ten minerał miałby być środkiem na całe zło? Chodzi o jego wysoką zdolność do pochłaniania światła w widmie bliskim podczerwieni.
Krzemowe panele słoneczne składające się z dodatkowej warstwy w postaci perowskitów cechują się wyższą od pierwotnej wydajnością
Członkowie zespołu badawczego najpierw pokryli ogniwo krzemowe warstwą prekursorów chemicznych. Później rozmieścili na niej warstwę numer dwa, reagującą z tymi środkami, dzięki czemu powstał perowskit. W toku takiego procesu występuje mniej defektów na granicy faz krzemu i perowskitu, dzięki czemu rośnie liczba dostępnych elektronów.
Wprowadzone modyfikacje zaowocowały wzrostem wydajności panelu do 31,2 procent. Względem pierwotnego rezultatu to gigantyczny skok, a co najlepsze – okazuje się, iż poprzeczka jest zawieszona jeszcze wyżej. Udowodnili to badacze z Niemiec. To właśnie naukowcy z Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie przeprowadzili eksperymenty z udziałem ciekłego jodku piperazyny. Wprowadzony do warstwy perowskitowej, pozwolił na zmniejszenie liczby niekontrolowanych elektronów, co zapewniło wzrost wydajności do imponujących 32,5 procent.
Czytaj też: Moda na panele słoneczne przeminie. Ujawnili bolesną prawdę: te ogniwa nie są takie wspaniałe
Oczywiście wciąż mówimy o badaniach prowadzonych w kontrolowanych warunkach i to bez brania pod uwagę długofalowej wydajności. Gdyby jednak ta okazała się utrzymywać na tak wysokim poziomie przez dłuższy czas, to będzie to świetną wiadomością. Poza tym istotny będzie koszty takiej konstrukcji, ponieważ przy zbyt wysokich cenach nawet panel o wysokiej wydajności nie będzie stanowił kuszącej alternatywy dla tych pozostających obecnie w użyciu.
