Naukowcy wyeliminowali ukryte wady, robiąc kolejny wielki krok w rozwoju paneli słonecznych
Rynek energii słonecznej jest obecnie zdominowany przez panele oparte na krzemie, ale technologia perowskitowa obiecuje jeszcze większą wydajność. Podczas gdy hybrydowe panele krzemowo-perowskitowe już pojawiają się na rynku, to dopiero w pełni perowskitowe ogniwa słoneczne mogą zdefiniować kolejną generację technologii fotowoltaicznej. Jednak pomimo obiecujących właściwości te ogniwa borykają się z wyzwaniami związanymi ze stabilnością i degradacją, a to szczególnie w wariantach ołowiowo-cynowych. Prawdopodobnie przeszło to jednak do przeszłości.
Czytaj też: Panele słoneczne generujące jeszcze więcej prądu. Te ogniwa okiełznały podczerwień
Międzynarodowy zespół badawczy pod kierownictwem University of Surrey we współpracy z Imperial College London opracował innowacyjne podejście do poprawy wydajności i stabilności ogniw perowskitowych opartych na ołowiu i cynie. To odkrycie może przyspieszyć wdrażanie rozwiązań czystej energii, zmniejszając zależność od paliw kopalnych i tym samym przyczynić się do redukcji emisji dwutlenku węgla na całym świecie. Szczegóły na ten temat możemy przeczytać w opublikowanych badaniach w czasopiśmie Energy and Environmental Science, gdzie zespół badawczy opisał opracowanie ogniw perowskitowych o sprawności konwersji energii (PCE) przekraczającej 23%.
Czytaj też: Panele słoneczne i wiatraki zawiodły. Co dalej z polską energetyką?
Chociaż może wydawać się to skromnym osiągnięciem nawet na tle najbardziej zaawansowanych krzemowych paneli słonecznych, to ten właśnie wynik należy do najwyższych osiągniętych w przypadku tego materiału. Jest to o tyle ważne, że sprawność PCE to kluczowy wskaźnik, który pokazuje, jak efektywnie światło słoneczne jest przekształcane w użyteczną energię elektryczną. Ponadto naukowcom udało się wydłużyć żywotność tych ogniw o 66%, a to akurat stanowi kolejny kluczowy krok w kierunku ich komercyjnej opłacalności.
Czytaj też: Koniec kręcenia nosem na panele słoneczne. Znaleźli sposób, jak przekonać nawet Twoją żonę
W badaniu zidentyfikowano wcześniej nieznane mechanizmy degradacji związane z warstwą transportu dziur, a więc kluczowym elementem wydajności ogniw słonecznych. Wprowadzając reduktor jodu, naukowcy zahamowali reakcje chemiczne prowadzące do spadku wydajności i stabilności. To podejście nie tylko zwiększa wydajność, ale również wydłuża praktyczną żywotność ogniw, czyniąc je bardziej opłacalnymi w dłuższej perspektywie. Sama poprawa wydajności i trwałości ogniw perowskitowych przyspieszy z pewnością ich komercjalizację. Zwłaszcza że aktualnie uniwersytet przygotowuje się do testowania tych technologii na farmie słonecznej o mocy 12,5 MW, co może otworzyć drogę do szerokiego wdrożenia.