Na łamach czasopisma naukowego Energy & Environmental Science pojawił się artykuł uczonych z Ulsan National Institute of Science & Technology (UNIST) z Korei Południowej, z którego dowiadujemy się o kolejnej nowince ze świata perowskitów. Ogniwa słonecznej tej generacji wciąż są jeszcze dalekie od masowej produkcji, ale nie brakuje na świecie zespołów badawczych, które pracują nad ich udoskonaleniem.
Czytaj też: Sąsiedzi wiele odgapiają od siebie. Odkryto dziwny wpływ poczty pantoflowej na fotowoltaikę
Z najnowszej pracy wyczytujemy, że Koreańczycy osiągnęli możliwość precyzyjnej kontroli rozmieszczania jonów w perowskitowych ogniwach słonecznych i tym samym zredukowania nieregularności strukturalnych. Kluczem do sukcesu było wprowadzenie do ogniw tzw. dwukierunkowych koordynatorów (ang. bidirectional coordinators) pomiędzy warstwę absorbera i warstwę transportującą elektrony (ETL).
Perowskity wyprą z branży starą fotowoltaikę? Koreańczycy dokonali ważnego odkrycia
Naukowcom przyświecał jeden cel – zredukować ilość defektów w ogniwie do minimum. W tym miały pomóc jony trifluorooctanowe (TFA-), które umieszczono pod warstwą z perowskitowego absorbera promieni słonecznych a nad podłożem z tlenku cyny służącym jako ETL. Okazuje się bowiem, że grupa karboksylanowa z TFA- jest w stanie związać się z tlenkiem cyny i zarazem udoskonalić stabilność strukturalną ogniwa.
Czytaj też: Dwa składniki w jednym. Połączenie krzemu i perowskitów dało fotowoltaikę przyszłości
Rozwiązanie okazało się bardzo skuteczne pod kątem zwiększenia ruchliwości jonów. Autorzy badań donoszą w swoim artykule, że skonstruowali w ten sposób w warunkach laboratoryjnych prototypowe folie perowskitowe. Osiągnęły one sprawność konwersji energii na poziomie 25,6 proc. Jest to o kilka punktów procentowych więcej niż dzisiaj dostępne w sprzedaży krzemowe moduły. Niemniej wciąż tutaj mówimy o modelu ogniwa w małej skali – nie wiadomo, jaką miałoby wydajność w wersji przemysłowej. Uczeni dodają również, że ich urządzenie zachowuje ponad 80 proc. swojej początkowej mocy po 1000 godzinach eksponowania ich w warunkach normalnego oświetlenia.
Czytaj też: Chiny tną koszty i robią fotowoltaikę bez ważnego elementu. Węgla za to w niej nie brakuje
Czy Koreańczykom udało się dokonać przełomu w technologii perowskitowej? Trudno tutaj mówić o wielkim odkryciu. Same parametry pracy laboratoryjnego modelu nie rzucają nas na kolana. Tak czy owak każde, nawet drobne, ulepszenie procesów wytwarzania ogniw perowskitowych dokłada cenną cegiełkę do ogółu wiedzy na temat tej technologii. Tylko czy ktoś zastosuje te wszystkie proponowane przez naukowców metody w praktyce?
