W czasopiśmie Journal of Materials Research and Technology pojawiła się praca naukowa badaczy z chińskiego Uniwersytetu Henan, którzy chwalą się tym, że wytworzyli perowskitowe ogniwo słoneczne z węglową elektrodą. Jak prezentują w artykule, osiąga ono stosunkowo wysoką sprawność konwersji energii na poziomie 20,8 proc.
Czytaj też: Ogniwa słoneczne można chłodzić jak nigdy przedtem. Nowy sposób jest tani i wysoce uniwersalny
Elektrody węglowe w modułach fotowoltaicznych mają tę przewagę nad metalowymi odpowiednikami, że nie ulegają korozji i innym rodzajom degradacji. Elementy z węgla natomiast zdają się być o wiele tańsze w produkcji, również wysoce stabilne i dość łatwe do opracowania. Także za pomocą technik drukowania.
Perowskitowe ogniwa słoneczne z węglową anodą z obiecująca wydajnością
Niestety, jak się możemy domyślić, nawet węglowe kompozyty nie są idealne w takim zastosowaniu. Naukowcy dodają, że anody z tego materiału mają tendencję do zbytniego gromadzenia ładunku i zahamowują transport elektronów. Wobec tego postanowiono wzbogacić perowskitowe ogniwo o podwójną warstwę buforową do transportowania dziur. Składa się ona z polimeru zwanego politiofenem (P3HT). Osadzono go pomiędzy warstwą perowskitową a warstwą transportująca dziury (ang. HTL, hole transporting layer) składającą z tlenku niklu.
Czytaj też: Dwustronne perowskitowe ogniwa słoneczne doczekały się nowych strategii rozwoju. Oto, co może się zmienić
Przypuszczenia naukowców okazały się prawdziwe. Bufor zapobiegł wzmożonej infiltracji wilgoci, oddziela perowskit od węglowej anody oraz zmniejsza utratę rekombinacji przenoszenia ładunku elektrycznego. Wszystko to wpłynęło na zadowalającą wydajność ogniwa.
Czytaj też: Te ogniwa słoneczne to istna tablica Mendelejewa. Mamy za co dziękować uczonym z Chin
Bufor dla węglowej anody, jak przekonują twórcy, jest swoistym kamieniem milowym, który skutecznie przyczyni się do powstania stabilnych i tanich ogniw perowskitowych. Wyniki badań mają przyspieszyć rozwój tej technologii w kierunku komercjalizacji. Kiedy naprawdę się tak stanie? Tego nie wiemy, ale raczej musimy uzbroić się w cierpliwość, patrząc na to, że nawet prostsze lub tandemowe ogniwa perowskitowe ciągle są na etapie badań.