Perowskitowe ogniwa słoneczne są obiecującym rozwiązaniem, ponieważ nie tylko można je stosować podobnie jak krzemowe panele słoneczne, ale również w formie elastycznych materiałów umieszczać tam, gdzie dotychczas było to niemożliwe oraz powlekać różne powierzchnie nimi. Dotychczas produkcją takich elastycznych ogniw na skalę większą niż na potrzeby laboratoryjnych próbek nie zajmował się żaden zespół naukowców. Aż do teraz.
Czytaj też: Perowskitowe ogniwa słoneczne w końcu trafią do sprzedaży. Znamy datę
Na łamach Advanced Materials pojawiły się wyniki badań naukowców z walijskiego Swansea University. Po raz pierwszy na świecie dokonali oni wydrukowania ogniwa perowskitowego z podłożem typu „roll-to-roll” (R2R). Jak twierdzą uczeni, dotychczas nikomu się to nie udało z kilku powodów. David Beynon tłumaczy problem:
Kluczem było zidentyfikowanie odpowiedniej mieszanki rozpuszczalników, takiej, która wysycha jak film bez rozpuszczania warstwy leżącej pod spodem. Analiza dyfrakcji rentgenowskiej wykazała, że atrament elektrody węglowej jest do tego zdolny (…). Ta innowacyjna warstwa może być nakładana w sposób ciągły i kompatybilny z warstwami leżącymi poniżej w niskiej temperaturze i z dużą prędkością.
Wydrukowane ogniwo perowskitowe ma aż 20 metrów. Co oni z tym zrobią?
W rezultacie wydrukowano aż 20 metrów rolki takiego ogniwa. Po zbadaniu parametrów okazało się, że prototyp cechuje sprawnością konwersji energii na poziomie 10,8 proc. Na małą skalę można osiągnąć sprawność ogniwa rzędu 13-14 proc. Ponadto stwierdzono, że wydrukowane ogniwo perowskitowe zachowuje stosunkowo długą stabilność. Po 1000 godzinach działania w warunkach wilgotności 70 proc. i temperaturze 25 st. ogniwo nadal posiada 84 proc. pierwotnej wydajności.
Powyższe liczby są bardzo istotne i dużo mówią o tym, czy dany prototyp jest w ogóle możliwy do wykorzystania w praktyce, czy to jednak czcza demagogia. W tym przypadku względnie szybko i tanio dostajemy spore ilości „taśmy”, którą można powlec wiele powierzchni i przy okazji uzyskać trochę energii. Trochę, ponieważ sprawność jest dalece mniejsza od tej, jaką oferują krzemowi konkurenci. Niemniej w małej elektronice lub tam, gdzie nie potrzeba olbrzymiej produkcji energii, takie ogniwa z pewnością znajdą zastosowanie.
Czytaj też: Chińczycy łakomie spoglądają na perowskity. W tym tempie zdominują fotowoltaikę
Naukowcy poinformowali w komunikacie prasowym uczelni, że jednym z kolejnych kroków w ich badaniach będzie umieszczenie ogniwa perowskitowego na ścianach budynków i udowodnienie, że opracowana przez nich technologia może mieć praktyczne zastosowanie.