I taka właśnie konstrukcja, w skład której wchodzi odwrócony perowskit, została niedawno stworzona w Chinach. Przedstawiciele Zheijang University zaprezentowali swój projekt na łamach Nature Photonics. Jak wyjaśniają, dzięki nowemu podejściu udało się doprowadzić do zwiększenia wydajności fotowoltaiki do ponad 25% oraz wzrostu stabilności tych paneli aż do 98%.
Czytaj też: Saudowie zadziwiają pomysłem na fotowoltaikę. Ich technologia sama się organizuje
Podstawę odnotowanego sukcesu stanowił materiał nazywany HEHP (high-entropy hybrid perovskite). Jego struktura jest wyjątkowa dzięki wysoce nieuporządkowanym grupom organicznym. Za ich sprawą dochodzi do wzrostu entropii i zwiększenia stabilności termicznej, a także wytrzymałości strukturalnej.
Zwiększenie stabilności przy jednoczesnej utracie wydajności (lub odwrotnie) można byłoby uznać co najwyżej za połowiczny sukces. Dzięki dokonaniom chińskich inżynierów udało się natomiast ugrać pełną pulę. W dużej mierze było to możliwe dzięki zadowalającej stabilności fazowej w wysokich temperaturach wykazywanej przez wykorzystany w eksperymentach materiał.
Zaprojektowane przez chińskich naukowców ogniwo słoneczne wykazuje sprawność konwersji mocy na poziomie 25,7%. Po 1000 godzin pracy zachowało ponad 98% swojej pierwotnej wydajności
Wykonując obserwacje z użyciem spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego badacze potwierdzili, że taka stabilność faktycznie występuje. Skonstruowane ogniwo słoneczne wykazywało również wysoką odporność na wilgoć i wodę, co jest nie bez znaczenia w kontekście wytwarzania energii ze słońca. W czasie testów zmierzono sprawność konwersji mocy na poziomie 25,7%, napięcie w obwodzie otwartym wynoszące 1,17V oraz gęstość prądu zwarciowego i współczynnik wypełnienia wynoszące 25,8 mA cm² i 85,2%.
Czytaj też: Energia odnawialna vs paliwa kopalne. Banki wskazały, która inwestycja jest bardziej ryzykowna
Podłoże w tej strukturze zostało utworzone z tlenku indu i cyny. Z kolei warstwa transportująca elektrony składa się z tlenku cyny. Do tego dochodzi perowskitowy absorber, warstwa transportująca dziury wykonana z materiału Spiro-OMeTAD oraz kontakt ze srebra. Po 1000 godzin pracy chińskie ogniwo słoneczne wykonane z perowskitu wykazywało ponad 98% swojej pierwotnej wydajności. Wskazuje to na możliwość długoterminowego wykorzystywania takiej konstrukcji.
