Przedstawiciele Hong Kong University of Science and Technology wyjaśniają szczegółowy swojej koncepcji na łamach Nature Energy. Jak przekonują, ich celem było zwiększenie wydajności i stabilności perowskitowych ogniw słonecznych. W drodze do tego celu postanowili uporać się z czymś w rodzaju wklęsłych defektów powierzchni. Te występowały w ziarnach kryształów tworzących ogniwa i faktycznie okazały się odpowiadać za problemy, jakich doświadczały te urządzenia.
Czytaj też: Niebywała technologia dostarcza paliwa przyszłości. Przy okazji usuwa coś szkodliwego
W usuwaniu tych wklęsłości pomogła chemia, a jeśli rozwój technologii perowskitowej będzie przebiegał równie dynamicznie, jak obecnie, to krzem naprawdę może zostać zrzucony z tronu. Takie alternatywne podejście zapewnia znacznie niższe koszty produkcji oraz możliwość wszechstronnego wytwarzania energii. Niestety, problemem pozostawała stabilność ogniw oraz ich długoterminowa przydatność.
Bez spełnienia dwóch ostatnich warunków trudno sobie wyobrazić, aby perowskity na dobre zdominowały rynek. Być może impulsem do działania okażą się dokonania azjatyckich naukowców, którzy udowodnili, iż wspomniane wklęsłości przerywają ciągłość strukturalną na styku folii perowskitu. To właśnie one okazały się winowajcami odpowiadającymi za spadek wydajności i stabilności komórek.
Jak wykazali naukowcy z Hongkongu, krzemowe ogniwa słoneczne doświadczały spadków stabilności i wydajności za sprawą tzw. wklęsłych defektów powierzchniowych
Oczywiście identyfikacja źródła problemu to jedno, ale warto byłoby również się z nim uporać. Z takiego założenia wyszli członkowie zespołu badawczego, projektując podejście, które prowadzi do usuwania defektów. Do realizacji tego zadania oddelegowano cząsteczki kwasu, dzięki którym możliwe było sterowanie ewolucją naprężeń i dyfuzją jonów podczas tworzenia warstw perowskitu. Przeprowadzone później testy wykazały, że doszło do zwiększenia wydajności i stabilności ogniw.
Czytaj też: Naukowcy pokazali, jak powstaje energia z fuzji w tokamaku. Fenomenalna wizualizacja
To świetna wiadomość dla całej branży, gdyż im wyższa wydajność i niezawodność instalacji, tym lepiej. Rosnący udział odnawialnych źródeł w globalnym bilansie energetycznym może się dalej zwiększać właśnie dzięki postępom obejmującym technologie, które do tej pory pozostawały nieco w cieniu. A perowskitowe ogniwa słoneczne z pewnością zaliczają się do tego grona.
