Praca drwali i stolarzy mogła stać się inspiracją na uczonych z Uniwersytetu Technologicznego Nanjing w Chinach. Opracowali oni wyjątkowe ogniwo słoneczne na bazie materiałów perowskitowych, które wykorzystuje złącze ciesielskie poprzeczne zwane również strukturą „mortise and tenon” (MT). Wynikami swojej pracy podzielili się w czasopiśmie Nature Communications.
Czytaj też: Nie USA, nie Niemcy. Prawdziwego zamachu na naszą fotowoltaikę dokonały Chiny
Jaki związek w ogóle może mieć technika pracy w drewnie z fotowoltaiką? W tym przypadku okazuje się, że dość spory. Okazuje się, że w ten sposób można zwiększyć powierzchnię styku pomiędzy materiałem perowskitowym i warstwą transportującą dziury (HTL).
Chiny pokazują nietypowe ogniwo, w którym struktura inspirowana jest… pracą drwali
Jednostka wyprodukowana przez naukowców ma klasyczną budowę warstwową, jak większość ogniw perowskitowych. Podłoże składa się z tlenku cyny domieszkowanego szkłem/fluorem, materiał transportujący dziury z tlenku cyny, nad nim znalazł się absorber perowskitowy, potem warstwa ze sporo-OMeTAD i na samej górze warstwa kontaktowa ze złota.
Czytaj też: Chiny ograły cały świat. Ich drony mają funkcję, która może zaskoczyć podczas wojny
Najwięcej różnic w metodyce działania poczyniono podczas powlekania wirowego prekursorów perowskitów. Zastosowano tutaj kluczowy składnik: polimer N-winylo-2-pirolidonu (NVP). To dzięki niemu warstwa absorbująca tworzy charakterystyczny kształt, zwiększając powierzchnię graniczną z HTL.
Bardzo nietypowe rozwiązanie przyniosło wysokie, choć nie rekordowe, wyniki wydajności. Podczas testów urządzenie z NVP osiągnęło sprawność konwersji energii ze słonecznej na elektryczną na poziomie 24,55 proc. Współczynnik wypełnienia ogniwa wyniósł 80,64 proc. Co więcej, po 1100 godzinach działania zachowało ono 95 proc. swojej pierwotnej wydajności.
Czytaj też: Chiny postawiły kropkę nad i. Ogniwo perowskitowe ma powstać według ich reguł
Autorzy projektu nie wspominają o tym, aby on miał nadawać się do bezpośredniego zastosowania w praktyce. Podobnie jak wiele innych badań, to tutaj miało na celu sprawdzenie wpływu konkretnego polimeru na poprawę parametrów ogniwa. Wyniki prac są obiecujące, ale kolejne lata ukażą nam, czy metoda MT zainspiruje także innych.