Dwustronne moduły perowskitowe. Rekordowa wydajność w praktyce
Zespół z Instytutu Photovoltaïque d’Île-de-France (IPVF) osiągnął wydajność konwersji mocy na poziomie 18,1% dla dwustronnych urządzeń o wymiarach 2 cm x 2 cm. To znaczący postęp w technologii perowskitowych ogniw słonecznych, która od lat obiecuje zrewolucjonizować fotowoltaikę. Jeszcze bardziej imponujące są wyniki dla większych konstrukcji. Mini-moduły o wymiarach 10 cm x 10 cm osiągnęły wydajność 16,8%, co dowodzi, że technologia dobrze skaluje się do praktycznych rozmiarów. Kluczem okazała się nowa metoda pasywacji na granicy warstwy perowskitowej i kontaktu typu n. Dwustronna budowa pozwala na zbieranie światła słonecznego z obu stron, co w rzeczywistych warunkach może znacząco podnieść efektywność całego systemu.
To, co wyróżnia francuskie osiągnięcie, to praktyczne podejście do kwestii wdrożenia. Zastosowane metody produkcji od razu nadają się do wykorzystania w przemyśle:
- powlekanie wirowe – technika już stosowana w produkcji
- powlekanie szczelinowe – proces prowadzony w warunkach ambientowych
- hartowanie próżniowe – ulepszenie poprawiające trwałość modułów
Technologia hybrydowych ogniw perowskitowych o szerokiej przerwie energetycznej dobrze komponuje się z aplikacjami tandemowymi. Otwiera to drogę do łączenia z tradycyjnymi modułami krzemowymi dla uzyskania wyższej ogólnej wydajności.
Plany skalowania i komercjalizacji
Francuski instytut nie poprzestaje na laboratoryjnych sukcesach. IPVF planuje przeskalowanie technologii do wymiarów 60 cm x 30 cm, co umożliwi połączenie z krzemowymi modułami fotowoltaicznymi w czteroterminalowej, dwuprzewodowej konstrukcji tandemowej. Nowa linia prototypowa do produkcji większych modułów ma ruszyć na początku 2026 roku. To ambitny harmonogram, który pokazuje determinację w dążeniu do komercjalizacji, choć terminy w branży technologii solarnych bywają ruchome. IPVF współpracuje z francuską firmą Voltec Solar oraz włoską Ecoprogetti, aby przyspieszyć transfer technologii z laboratorium do przemysłu. Niedawno instytut otrzymał od Ecoprogetti zaawansowany symulator słoneczny z analizą elektroluminescencyjną do testowania ogniw perowskitowych.
Czytaj też: Najcenniejszy pierwiastek świata znaleziony w USA. Ta substancja może zmienić przyszłość energetyki
Osiągnięcie francuskiego instytutu może wpłynąć na konkurencyjność europejskiej fotowoltaiki. Perowskity oferują nie tylko wysoką wydajność, lecz dodatkowo potencjalnie niższe koszty produkcji niż tradycyjne ogniwa krzemowe. Połączenie obu technologii w modułach tandemowych może stworzyć nową generację paneli słonecznych o bezprecedensowej efektywności. Jednak droga od laboratoryjnego rekordu do masowej produkcji bywa wyboista – wiele zależy od kosztów wytwarzania i trwałości gotowych produktów. Wśród wyzwań czekających na tę technologię znajduje się stabilność długoterminowa, wrażliwość na wilgoć i skalowanie do rozmiarów przemysłowych to obszary wymagające dalszych badań. Francuskie osiągnięcie pokazuje jednak, iż Europa wciąż może liczyć się w wyścigu technologicznym. Jeśli uda się połączyć wysoką wydajność z akceptowalnymi kosztami produkcji, perowskity mogą rzeczywiście odmienić rynek fotowoltaiki.