Arabscy naukowcy stworzyli ogniwo fotowoltaiczne z niebotyczną wydajnością 33,7%

Na hasło „fotowoltaika”, o jakim kraju pomyślimy w pierwszej kolejności? Oczywiście przychodzą nam do głowy Chiny, ewentualnie Stany Zjednoczone. Tymczasem w cieniu tych światowych mocarstw spokojnie działają naukowcy z Arabii Saudyjskiej, którzy w jednej kategorii nie mają sobie równych. Przyjrzyjmy się z bliska ich osiągnięciom.
Naukowcy z Uniwersytetu Nauki i Technologii Króla Abdullaha pracujący nad fotowoltaiką tandemową / źródło: KAUST, kaust.edu.sa, materiały prasowe

Naukowcy z Uniwersytetu Nauki i Technologii Króla Abdullaha pracujący nad fotowoltaiką tandemową / źródło: KAUST, kaust.edu.sa, materiały prasowe

Arabia Saudyjska od kilku lat wyrasta na potęgę fotowoltaiczną w zakresie badań nad ogniwami tandemowymi łączącymi technologię krzemową z perowskitową. Takie urządzenia posiadają szereg zalet, na czele z bardzo wysoką wydajnością. Badacze z Bliskiego Wschodu pochwalili się w ostatnich dniach artykułem naukowym, w którym opisują jeden z największych swoich sukcesów.

Czytaj też: Cały świat patrzy na Arabię Saudyjską. Ich rekordowe ogniwo fotowoltaiczne miażdży sprawnością

Chodzi dokładnie o opracowanie najwydajniejszych ogniw tandemowych charakteryzujących się sprawnością konwersji energii na poziomie 33,7 proc. O tym osiągnięciu naukowców z Uniwersytetu Nauki i Technologii Króla Abdullaha informowaliśmy jeszcze w czerwcu ubiegłego roku, a teraz możemy w szczegółach o nim poczytać w czasopiśmie Science.

Esma Ugar, jedna z naukowczyń w projekcie badawczym, trzyma nowe tandemowe ogniwo krzemowo-perowskitowe / źródło: KAUST, kaust.edu.sa, materiały prasowe

Fotowoltaika tandemowa to przede wszystkim duża wydajność. Oni to udowodnili

Badaczom przede wszystkim zależało na stworzeniu laboratoryjnego prototypu, w przypadku którego zminimalizuje się defekty wykrystalizowanych warstw ogniwa oraz niejednorodność filmu w górnym perowskitowym komponencie. Zastosowali oni w tym celu dwuchlorowodorek metylenodiaminy (CH8Cl2N2) jako dodatek do perowskitowego prekursora. W ten sposób utworzony został in situ na ogniwie związek THTZ-H+ (tetrahydritriazyna).

Czytaj też: Saudowie zadziwiają pomysłem na fotowoltaikę. Ich technologia sama się organizuje

Jego udział poprawił wydajność i stabilność fazową perowskitów – czytamy w artykule naukowym. Niewielki model ogniwa o powierzchni jednego centymetra kwadratowego poddano oświetleniu 1 słońca i działaniu temperatury 85 st. C. Przy takich warunkach osiągnęło wspomnianą wcześniej sprawność konwersji rzędu 33,7 proc. Rekordowa wartość została potwierdzona oficjalnie przez Europejskie Centrum Testowych Instalacji Słonecznych (ESTI).

Czytaj też: To właśnie tam fotowoltaika zwróciła się najszybciej. Osiągi, które biją na głowę standardowe instalacje 

Na koniec warto zwrócić uwagę na to, że powstały model ogniwa tandemowego krzemowo-perowskitowego jest bardzo mały. Nie odzwierciedla on przyszłych, komercyjnych modułów możliwych do implementacji w różnych miejscach. Przed badaczami jeszcze wiele pracy nad tym, aby uczynić tandemową technologię skalowalną.