To właśnie za ich sprawą udało się opracować sposób na zwiększenie trwałości perowskitowych ogniw słonecznych, co powinno przełożyć się na wydłużenie żywotności takowych. W konsekwencji będzie można mówić o tańszych instalacjach, których konserwacje będą prowadzone rzadziej ze względu na zwiększoną odporność tych elementów na upływający czas i warunki otoczenia.
Czytaj też: Naukowcy z Bangladeszu zaprojektowali nową strukturę ogniwa fotowoltaicznego
Koncepcja amerykańskich inżynierów została szerzej zaprezentowana w Matter. Jeśli zapewnienia autorów publikacji się potwierdzą, to w grę będą wchodziły ogniwa fotowoltaiczne od dwóch do czterech razy tańsze od obecnie stosowanych cienkowarstwowych paneli słonecznych. Gra jest więc z pewnością warta świeczki.
Jak przyznaje jeden z autorów ostatnich badań, Xiwen Gong, krzemowe ogniwa słoneczne są świetne, ponieważ cechują się wysoką wydajnością i mogą działać przez bardzo długi czas. Niestety, jest to związane z wysokimi kosztami, ponieważ do wytworzenia krzemu o wysokiej czystości potrzebne są temperatury przekraczające 1000 stopni Celsjusza. Bez osiągnięcia tego pułapu nie będzie możliwe zapewnienie oczekiwanej sprawności.
Tanie, wykonane z perowskitu ogniwa słoneczne cechowały się do tej pory stosunkowo niską żywotnością. Teraz ma się to zmienić
Perowskity można obrabiać w znacznie niższych temperaturach, co stanowi jedną z ich zalet. Oczywiście nie może być zbyt pięknie: ten zyskujący popularność składnik ogniw fotowoltaicznych wykazuje niską żywotność, a to za sprawą podatności na degradację pod wpływem ciepła, wilgoci i powietrza. W konsekwencji perowskity trudno jest uznać za wariant, który mógłby całkowicie wyprzeć krzemowe instalacje z rynku.
Szukając wyjścia z sytuacji, przedstawiciele Uniwersytetu Michigan prowadzili eksperymenty, w których sprawdzali wpływ różnych dodatków wchodzących w interakcje z perowskitami na powstawanie defektów w powłokach. Jak się okazało, większe cząsteczki znacznie lepiej sprawdzają się w roli zapobiegających występowaniu takich defektów. Skąd się bierze ten fenomen? Najwyraźniej jego źródłem jest zdolność takich molekuł do przylegania do kryształów perowskitu.
Czytaj też: Genialne rozwiązanie zwiększa wydajność fotowoltaiki. O chińskiej technologii było zdecydowanie zbyt cicho
Dalsze eksperymenty wykazały, iż podgrzanie folii perowskitowych do temperatury ponad 200 stopni Celsjusza sprawiało, że duże cząsteczki zabezpieczały ogniwa przed degradacją. Oznacza to, że rozmiar ma tym przypadku bardzo duże znaczenie, choć nie jest to oczywiście jedyny istotny aspekt. Innym jest konfiguracja wykorzystywanych dodatków. Zdaniem samych zainteresowanych możliwe powinno być wdrożenie przytoczonego rozwiązania do różnych konstrukcji wykorzystujących perowskity. Dalsze badania być może pozwolą na opracowanie nawet skuteczniejszych metod zabezpieczania ogniw.
