Na łamach czasopisma Joule możemy zapoznać się z artykułem naukowym badaczy z Chińskiej Akademii Nauk. Twierdzą oni, że opracowali najwydajniejsze ogniwo słoneczne na bazie jodku cezu i ołowiu (CsPbI3), który nazywany jest również czarnym perowskitem.
Czytaj też: To ogniwo słoneczne pobiło absolutny rekord świata. Nie ma w nim ani grama perowskitów
Oczywiście ta technologia nie jest zupełną nowinką w świecie nauki. Od kilku lat zespoły badawcze w kilku krajach poszukują najlepszych zastosowań dla tych ogniw. Sporo do powiedzenie na ten temat mają także Chińczycy. Upatrują oni w jodku cezu i ołowiu znakomity materiał pod względem stabilności. Ma on gwarantować długi czas działania ogniwa w określonych warunkach wilgotności i oświetlenia.
Czarne perowskitowe ogniwo słoneczne. Jest nieorganiczne i teraz rekordowo wydajne
Naukowcy skupili się przede wszystkim na ekstrakcji dimetyloaminy (DMA) z czarnego absorbera. Jak się okazuje, DMA przyczynia się do powstania defektów i zaburzeń na powierzchni ogniw, a te zaś wpływają negatywnie na wydajność i długowieczność ogniwa. Udało się wyekstrahować DMA za pomocą wiązań wodorowych. Użyli do tego kwasu poliakrylowego (PAA).
Czytaj też: Zwija się w rolkę niczym papier kuchenny. Możesz już kupić ogniwo słoneczne nie z tej Ziemi
Dodanie PAA spowodowało szybsza przemianę fazową i skuteczniejsze osadzanie warstwy jodku cezu i ołowiu bez resztek DMA – przekazują naukowców z Państwa Środka. W jaki sposób odbiło się to na parametrach pracy ogniwa słonecznego?
Jaki jest rekord wydajności czarnego ogniwa?
Urządzenie zostało przetestowano w standardowych warunkach oświetleniowych. Osiągnęło wydajność rzędu 20,25 proc., co uznano za rekord dla ogniw tej klasy. Niemniej ważne jest również to, że moduł pracował stosunkowo długo bez obniżenia sprawności konwersji energii. Po 10 224 godzinach pracy (426 dniach) w warunkach niskiej wilgotności względnej utrzymał on 94 proc. swojej pierwotnej wydajności. W przypadku pracy pod ciągłym oświetleniem przez 570 godzin (niecałe 24 dni) wciąż zachowywało 93 proc. początkowej „siły”.
Czytaj też: Jak można wykorzystać ogniwo słoneczne o grubości kartki papieru?
Nie ukrywajmy: 24 dni wydajnej pracy ogniwa to bardzo mało, aby można było mówić o nim, że jest stabilne w długiej perspektywie czasowej. Na razie czarne ogniwo słoneczne upatruje się bardziej w formie dodatkowego komponentu w tandemowych jednostkach, aniżeli jako główny składnik paneli słonecznych.
Dokonanie chińskich naukowców nie jest jeszcze epokowym przełomem w branży. Możemy jednak przyznać, że podnieśli oni poprzeczkę w badaniach nad tą technologią bardzo wysoko. Z niecierpliwością będziemy teraz czekać na pobicie ich rekordu. Oby nie trwało to długo.
