Wśród alternatyw dla obecnie dominującej krzemowej technologii fotowoltaicznych rozpatruje się takie rodzaje ogniw słonecznej jak perowskitowe czy organiczne. Te pierwsze bazują na materiałach halogenkowych o strukturze perowskitu, a drugie – na związkach organicznych, w związku z czym czasami nazywa się je ogniwami z plastiku.
Czytaj też: Silniki diesla mogą spalać mniej. Chiny pochwaliły się rekordem efektywności
Naukowcy z Uniwersytetu Soochow w chińskim Suzhou prowadzili eksperymenty nad połączeniem technologii perowskitowej z organiczną, tworząc nowe hybrydowe urządzenie. Do tej „plastikowe moduły” osiągały mało zadowalające wyniki pod względem wydajności. Rekordem jest sprawność konwersji energii na poziomie 19,4 proc., co jest wartością dużą mniejszą od tej w przypadku dostępnych na rynku paneli krzemowych.
Rekord hybrydowych ogniw perowskitowo-organicznych. Dobra zapowiedź dalszych sukcesów
Na łamach czasopisma Nature Energy doczytujemy, że uczeni spróbowali zwiększyć wydajność ogniw organicznych łącząc je z komponentem perowskitowym zbudowanym z mieszanych halogenków o szerokim paśmie wzbronionym. Teoretycznie takie rozwiązanie mogłoby dać ciekawe rezultaty w postaci wysokiej wydajności i stabilności. Niestety proces nazywany przez uczonych „segregacją faz” pogarsza wydajność perowskitów o szerokim paśmie, a to natomiast niekorzystnie wpływa na procesy rekombinacji w warstwie łączącej oba komponenty.
Czytaj też: Chiny gonią świat i pokazują elektryki inne od wszystkich. Tesla zacznie się bać?
Jak więc poradzili sobie naukowcy z problemem segregacji faz? Zastosowali inny skład halogenków w warstwie absorbera w perowskitowym konponencie. Umieścili tam mieszankę pseudohalogenku tiocyjanianu (SCN) z halogenkiem na bazie jodu i bromu. Taki materiał został przetestowany na laboratoryjnym prototypie.
Czytaj też: Chiny naświetlały ogniwa słoneczne ponad 1000 godzin i nic. Czy to powód do dumy?
Wstępne testy wykazały wydajność tandemowych ogniw perowskitowo-organicznych rzędu 25,82 proc. przy stabilnym funkcjonowaniu przez 1000 godzin. Jest to bardzo dobra wiadomość, ponieważ wymyślona przez badaczy metoda sprawdziła się w praktyce i będzie można ją stosować w kolejnych modelach hybrydowych ogniw perowskitowo-organicznych. Niewykluczone, że przyszłe prototypy okażą jeszcze wydajniejsze i, co niemniej ważne, stabilniejsze przez dłuższy czas. Póki co rozważany jest potencjalny rozwój technologii na poziomie badań naukowych, o ewentualnej komercjalizacji nic nie wspominając.