Zespół badaczy z australijskiej agencji CSIRO we współpracy z uczonymi z Uniwersytetu w Cambridge, Uniwersytetu Monash, Uniwersytetu w Sydney i Uniwersytetu Nowej Południowej Walii stworzył skalowalny model perowskitowych ogniw słonecznych oraz określił koszty ich masowej produkcji. O wynalazku dowiadujemy się z artykułu w Nature Communications.
Czytaj też: Trójzłączowe perowskitowe ogniwa słoneczne w rękach Niemców. Jak to działa?
Prace badawcze, które trwały kilka lat, polegały na opracowaniu hybrydowych modułów z perowskitu i zastosowaniu do ich produkcji metody druku 3D typu „roll-to-roll”. Naukowcy przygotowali ogniwa słoneczne dwóch rodzajów. Pierwszym są laboratoryjne, niewielkie, pojedyncze ogniwa, które osiągnęły wydajność 15,5 proc. Drugim – wielkoskalowe panele słoneczne o powierzchni 50 cm2, które zaprezentowały sprawność konwersji energii rzędu 11 proc.
Ogniwa słoneczne praktycznej wielkości. Wiemy, ile będzie kosztować ich produkcja
Chociaż może powyższe wartości wydajności paneli nie są szczególnie wysokie, porównując je z krzemową technologią czy tandemowymi ogniwami perowskit-krzem, to w tej konkretnej kategorii jest to coś rekordowego. Do tej pory badaczom udawało się budować wielkoskalowe ogniwa ze sprawnością najwyżej 1-2 proc. Tutaj Australijczycy zaproponowali nam coś bardzo wyjątkowego.
Czytaj też: Są pierwsi, którzy stworzyli tak złożone ogniwa słoneczne. Twórcy nie pochodzą z Chin
Autorzy badań nie ograniczali się jedynie do samego wyprodukowania ogniwa, ale również poczynili pewne rachunki, obliczając koszty produkcji takich modułów w dużej skali. Oszacowali, że cena wytwarzania perowskitów tego typu wynosiłby 0,7 dolara za jeden wat przy zdolnościach danej taśmy fabrycznej do drukowania modułów o powierzchni jednego miliona metrów kwadratowych w ciągu roku. Oczywiście uczeni zakładają, że z biegiem lat technologia produkcyjna zacznie tanieć, a koszty wytwarzania nie będą tak uciążliwe.
Czytaj też: Pierwszy raz zbudowali takie ogniwa słoneczne. Wyglądają jak dach starego kościoła
Do czego w ogóle mogłyby służyć takie ogniwa słoneczne? Przede wszystkim i na pewno nie stosowalibyśmy ich na tradycyjnych farmach fotowoltaicznych. Naukowcy upatrują wykorzystanie ich w branży militarnej, zarządzaniu kryzysowym, w budownictwie, rolnictwie czy nawet podczas misji kosmicznych. Póki co cena i niezadowalająca wydajność trzymają tę technologię w cieniu, ale efekt pracy Australijczyków okazuje się być niemałym światełkiem w tunelu.