Standardowo w produkcji paneli fotowoltaicznych wykorzystuje się krzem. Jednak pomimo lat rozwoju tej technologii, naukowcy nie są w stanie jakoś znacząco poprawić ich wydajności, tzw. efektywności konwersji energii. Graniczna wartość w tym względzie wynosi około 30 procent dla najbardziej wydajnych paneli.
Istnieje jednak jeszcze jedna technologia rozwijana w ostatnich latach w laboratoriach na całym świecie. Mowa tutaj o perowskitach, które jako pierwsze przekroczyły nieprzekraczalną dla perowskitów granicę i okazały się wydajniejsze. Co więcej, tworzenie paneli słonecznych z perowskitów wydaje się nawet tańsze od produkcji paneli krzemowych. Mimo to wciąż technologia ta nie wyszła poza laboratorium. Jak wszystko, co dobre, także i ona ma swoje poważne ograniczenia.
Czytaj także: Jesteśmy o krok od przełomu. Perowskity są już stabilne – trzeba tylko rozwiązać pewien mały problem
Jednym z takich ograniczeń jest fakt, że panele słoneczne z perowskitów są podatne na uszkodzenia na skutek nagłych zmian napięcia. To wbrew pozorom poważny problem, ponieważ wystarczy, że jakiś obiekt na chwilę przesłoni kawałek takiego panelu, aby doprowadzić do zniszczenia całego panelu. Wystarczy tutaj gałąź pobliskiego drzewa, czy cień budynku obok, aby doprowadzić do przepięć w takiej instalacji. Można zatem pomyśleć, że poza laboratorium, w rzeczywistym zastosowaniu perowskitów, póki co nie da się sensownie wykorzystać.
Naukowcy z Uniwersytetu Princeton oraz Uniwersytetu Nauki i Techniki Króla Abdullaha w Arabii Saudyjskiej postanowili sprawdzić, czy nie da się połączyć technologii krzemowej i perowskitowej, w celu stworzenia paneli słonecznych z jednej strony odpornych na obiekty rzucające cień, a z drugiej wydajniej produjących energię. Wbrew oczekiwaniom i obawom okazało się, że był to strzał w dziesiątkę.
Czytaj także: Osobliwa “terapia” Chin sprzyja fotowoltaice. Te perowskity prześcignęły jakością resztę świata
W trakcie eksperymentu naukowcy zbudowali trzy zestawy paneli słonecznych. Pierwszy składał się tylko z paneli krzemowych, drugi z perowskitowych, a trzeci był połączeniem paneli wykonanych w obu technologiach.
Gdy przesłonięto jeden panel w zestawie krzemowym, nie zauważono żadnych zmian. Gdy to samo zrobiono w perowskitowych, pojawił się pewien problem. Nieprzesłonięte panele generowały energię elektryczną i próbowały przepchnąć ją przez panel, który nie był aktywny wskutek przesłonięcia. Szybko prowadziło to do pogorszenia wydajności modułu perowskitowego. Okazało się jednak, że panele mieszane wykazały się odpornością podobną do paneli krzemowych, ale jednocześnie miały wyższą od nich wydajność.
W ten sposób potwierdzono, że częściowe przesłonięcie paneli mieszanych nie wpływa na pogorszenie ich wydajności, ani na ich trwałość. Możliwe zatem, że przemysł w najbliższym czasie opracuje komercyjne wersje takich instalacji, co dzięki wyższej wydajności pozwoliłoby na powszechniejsze przechodzenie na odnawialne źródła energii.
