Kesteritowe panele słoneczne osiągają niesamowite wyniki. Co to oznacza dla branży?

Rozpowszechnione na świecie panele słoneczne nie są idealne. Do ich energochłonnej i kosztownej produkcji wykorzystuje się krzem, a choć jest to dziś zło konieczne (jak akumulatory litowo-jonowe), to kolejne pobijane rekordy w technologiach alternatywnych obiecują wiele. Tak też jest tym razem.
Kesteritowe panele słoneczne osiągają niesamowite wyniki. Co to oznacza dla branży?

O tych panelach słonecznych nawet nie słyszałeś, a naukowcy właśnie pobili nimi rekord

Panele słoneczne nie muszą ograniczać się wyłącznie do krzemu. Poziom zaawansowania modeli bazujących na tym pierwiastku jest oczywiście najwyższy, bo świat zainwestował najwięcej właśnie w nie, ale dążenia do lepszej alternatywy ciągle trwają. Tym razem przypomnieli nam o tym naukowcy z walijskiego uniwersytetu (University of New South Wales – UNSW), tworząc kesteritowe ogniwa słoneczne, które odznaczają się rekordową w swojej niszy sprawnością, bo na poziomie 13,2%. Jest to przełom, a nawet potwierdzenie, że oto właśnie kesterit małymi kroczkami staje się obiecującą alternatywą dla tradycyjnych technologii opartych na krzemie.

Czytaj też: Fotowoltaika i panele słoneczne w Polsce. Był sukces, teraz są obawy

Ogniwo słoneczne nie musi być zbudowane tylko z krzemu. Perowskitowa technologia również się rozwija

Wspomniana sprawność paneli słonecznych to nic innego, jak miara określająca to, ile energii promieniowania słonecznego padającego na powierzchnię panelu jest przekształcane w energię elektryczną. Wyraża się ją w procentach i ona sama zależy od kilku czynników, takich jak rodzaj materiału użytego do produkcji paneli, ich konstrukcji oraz warunków zewnętrznych (nasłonecznienie, temperatura). Wyższa sprawność ogniw słonecznych oznacza więc, że z tej samej powierzchni panelu można uzyskać więcej energii elektrycznej, co ma kluczowe znaczenie przy ograniczonej przestrzeni czy zwrotu z inwestycji.

Czytaj też: Co za wynik chińskich paneli! Rekordowa wydajność perowskitowych ogniw w formie tandemowej 

Kesterit

Aktualnie sprawność tradycyjnych krzemowych ogniw słonecznych na rynku oscyluje w okolicy 23%, więc wspomniane nieco ponad 13% wydajności ogniw kesteritowych nie wypada najlepiej. Jednak musimy pamiętać, że w tych właśnie ogniwach słonecznych nie zastosowano krzemu, a kesterit, czyli związek miedzi, cynku, cyny i siarki. Jego obfitość w przyrodzie, nietoksyczność i niski koszt sprawiają, że może stać się kluczowym materiałem w przyszłej generacji ogniw fotowoltaicznych. Gdyby tego było mało, w przeciwieństwie do krzemu, który zbliża się do teoretycznej granicy wydajności, kesterit oferuje potencjał dalszych ulepszeń.

Czytaj też: Chiny pokazały, jak się to robi. Lepiej schowaj swoje panele słoneczne

Do tej pory wydajność ogniw kesteritowych była ograniczona przez defekty powstające podczas produkcji. Aby temu zaradzić, zespół naukowców zastosował nowatorską metodę wyżarzania wodorowego. Dzięki obróbce cieplnej w środowisku bogatym w wodór naukowcy skutecznie zredukowali defekty strukturalne, co znacząco poprawiło efektywność ogniw. Związane z tym osiągnięcie rekordu wydajności to nie tylko historyczny moment, ale również dowód na to, że kesterit może również namieszać na rynku. Dlatego też aktualnie naukowcy mają w planach zwiększyć wydajność swoich ogniw do 15%, a następnie spróbować wdrożyć tę technologię na rynek do 2030 roku.