To właśnie oni opracowali samoorganizującą się monowarstwę, dzięki której perowskitowe ogniwa słoneczne są w stanie dostosować się do jak najwydajniejszego wytwarzania energii. Poświęcona tej potencjalnie rewolucyjnej technologii publikacja została niedawno zamieszczona na łamach Science.
Czytaj też: Chiny poszły po rekord. Ich moduł fotowoltaiczny jest najlepszy na świecie
Jak wyjaśniają jej autorzy, prowadzone przez nich badania będą miały dalekosiężne konsekwencje i powinny doprowadzić do pojawienia się zastosowań, które na poważnie zmienią przemysł energii słonecznej. Skąd tak buńczuczne zapowiedzi? Chodzi przede wszystkim o fakt, że perowskitowe ogniwa słoneczne cechują się niestabilnością termiczną. Z tego względu ich wydajność jest niezadowalająca, gdy temperatury rosną do wysokich wartości.
Wspomniana monowarstwa, nazwana przez członków zespołu badawczego SAM, została umieszczona na powierzchni tlenku niklu. W ten sposób udało się zwiększyć odporność termiczną ogniw, co powinno być bardzo istotnym krokiem w kontekście komercyjnego potencjału tego typu paneli.
Warstwa materiału zastosowana przez naukowców sprawiła, że perowskitowe ogniwa słoneczne zyskały większą odporność na wysokie temperatury
O jakich dokładnie osiągach mówimy? Przede wszystkim, implementacja odpornej termicznie warstwy sprawiła, że ogniwa zachowują ponad 90% swojej wydajności. Osiągany przez nie współczynnik sprawności konwersji kształtuje się na poziomie 25,6% i to nawet w sytuacji, gdy działają one w wysokich temperaturach rzędu 65 stopni Celsjusza. Takie wartości odnotowano na przestrzeni ponad 1000 godzin.
Czytaj też: Teraz już nie ma odwrotu od fotowoltaiki. Ludzkość przekroczyła “punkt graniczny”
Główny autor badań, Li Zhu, porównuje perowskitowe ogniwa słoneczne do… sportowego samochodu, który świetnie sprawdza się w chłodne dni, lecz ma tendencję do przegrzewania się i osiągania gorszych rezultatów w czasie upalnej pogody. W toku badań okazało się, że wystawienie ogniw na działanie wysokiej temperatury może prowadzić do pękania wiązań chemicznych w cząsteczkach SAM. Wprowadzenie odpowiedniej ochrony całkowicie zmieniło tę sytuację. Teraz przyjdzie natomiast pora na kluczową próbę: czy opracowane rozwiązanie będzie mogło być wykorzystywane na przemysłową skalę, rewolucjonizując produkcję energii?
