Ogniwa słoneczne następnej generacji. Do ich powstania doprowadziła nowa metoda

Przedstawiciele Pennsylvania State University twierdzą, że udało im się opracować skuteczną metodą wytwarzania perowskitowych ogniw słonecznych cechujących się wysoką wydajnością z zakresu konwersji światła słonecznego na energię elektryczną.
Ogniwa słoneczne następnej generacji. Do ich powstania doprowadziła nowa metoda

Wskaźnik ten wyniósł 21,59%, co może nie wydawać się szczególnie imponującym wynikiem, ale należy mieć w pamięci fakt, że mowa o panelach na bazie perowskitów. Takowe stanowią kuszącą alternatywę dla klasycznych, czyli krzemowych i nawet jeśli porównując samą wydajność opcja krzemowa zdecydowanie wygrywa, to perowskity oferują szereg innych korzyści.

Czytaj też: Do fotowoltaiki i turbin wiatrowych wkrótce dołączy jeszcze jedno źródło czystej energii. W końcu będzie tanio

O jakich zaletach mowa? Wystarczy wymienić chociażby niższe koszty produkcji oraz zdecydowanie bardziej zrównoważony przebieg tego procesu. O kulisach powstania metody produkcji opracowanej przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych czytamy w publikacji zamieszczonej na łamach Nature Energy

Jednym z problemów wynikających ze stosowania dotychczasowych metod było to, że perowskitowe ogniwa słoneczne były narażone na szybkie spadki wydajności powiązane z czynnikami takimi jak obecność wilgoci, tlenu czy ciepła. Z tego względu inżynierowie postanowili przejść na całkowicie nieorganiczne materiały, na przykład jodek cezu i ołowiu. W takim wariancie mowa o zadowalających właściwościach elektrycznych oraz wysokiej tolerancji na czynniki środowiskowe, ale jednocześnie pojawiają się komplikacje związane z występowanie defektów oraz obniżką ogólnej wydajności.

Perowskitowe ogniwa słoneczne mogą być produkowane taniej i w bardziej zrównoważony sposób niż ma to miejsce w przypadku ich krzemowych odpowiedników

Łącząc dwie aktywne warstwy polimorficzne jodku cezu i ołowiu, naukowcy stworzyli heterozłącze fazowe, które powinno zapobiegać wymienionym negatywnym skutkom. Wspomniane heterozłącza mogą być wykorzystywane między innymi w celu zwiększenia stopnia absorpcji energii słonecznej oraz jej wydajniejszej konwersji na elektryczność. Podejście zastosowane przez członków zespołu badawczego okazało się bardzo skuteczne. Jak wyjaśniają, wytworzone w ten sposób perowskitowe ogniwa słoneczne utrzymały ponad 90% początkowej wydajności po 200 godzinach działania w warunkach otoczenia.

Czytaj też: Teraz już nie ma odwrotu od fotowoltaiki. Ludzkość przekroczyła “punkt graniczny”

Co więcej, dzięki badaniom prowadzonym przez naukowców z Korei Południowej, powstała metoda podwójnego osadzania, dzięki której stabilność i wydajność ogniw słonecznych na bazie perowskitu powinna dalej rosnąć. Zdaniem samych zainteresowanych w zasięgu jest perspektywa zwiększenia wskaźnika sprawności konwersji takich paneli do ponad 25 procent. Powinno to zwiększyć szanse na komercjalizację takich modułów.

Napisane przez

Aleksander Kowal

RedaktorZ wykształcenia romanista (język francuski oraz hiszpański) ze specjalizacją z traduktologii. Dziennikarską przygodę rozpocząłem około piętnastu lat temu, początkowo w związku z recenzjami gier komputerowych i filmów. Obecnie publikuję zdecydowanie częściej na tematy związane z nauką oraz technologią. W wolnym czasie uwielbiam podróżować, śledzić kinowe i książkowe nowości, a także uprawiać oraz oglądać sport.
Specjalizacje
AstronomiaChemiaFizykaMatematykaTechnologiaGeologia