Przedstawiciele tamtejszej Chińskiej Akademii Nauk zaprezentowali światu elastyczne ogniwa słoneczne o wydajności sięgającej 24,6%. Tak imponujący rezultat stanowi pokłosie nowatorskiego podejścia do tworzenia kolejnych warstw będących częścią tandemowych konstrukcji.
Czytaj też: Fotowoltaiczny skandal w Polsce. Zasilamy domy niemieckimi śmieciami, a zapłacimy za nie podwójnie
Tandemowa, czyli składająca się z co najmniej dwóch różnych materiałów, takich jak na przykład krzem i perowskit. Ich łączenie w ramach jednego urządzenia toruje drogę do połączenia najbardziej pożądanych właściwości każdego ze składników. Przekłada się to na zwiększoną sprawność konwersji energii czy wydłużoną żywotność.
I choć w “normalnej” formie ogniwa tandemowe osiągają już wydajność z okolic 34%, to należy mieć na uwadze fakt, iż w tym przypadku mówimy o wariancie cechującym się imponującą elastycznością. Dzięki tandemowemu podejściu można zaprojektować całą konstrukcję tak, aby górne ogniwa pochłaniały światło o wyższej energii, podczas gdy dolne – światło o niższej energii.
Elastyczne ogniwa słoneczne opracowane przez naukowców z Chińskiej Akademii Nauk osiągnęły w czasie testów wydajność na poziomie 24,6%
Wspólnymi siłami osiągają one zadowalający rezultat. W tym przypadku członkowie zespołu badawczego (będący autorami publikacji zamieszczonej w Nature Energy) postawili na tzw. CIGS, czyli warstwę złożoną z miedzi, indu, galu i selenu. CIGS znalazła się na dole, natomiast w formie górnej warstwy inżynierowie postanowili wykorzystać perowskit. W zasadzie na tym etapie nie możemy jeszcze mówić o przełomie, ponieważ dochodzili do niego autorzy wcześniejszych badań.
Rewolucja nastąpiła jednak teraz wraz z połączeniem ze sobą obu warstw w niespotykany wcześniej sposób. Najpierw autorzy skorzystali z rozpuszczalnika o wysokiej polarności, dzięki czemu ograniczyli ryzyko adsorpcji samoorganizującej się monowarstwy (SAM). Później do akcji wkroczył rozpuszczalnik o niskiej polarności, co przełożyło się na utworzenie gęstej warstwy SAM za sprawą adsorpcji. Dodatkowa warstwa została ostatecznie wprowadzona w celu zwiększenia krystaliczności i zwilżalności warstwy.
Czytaj też: Ta fotowoltaika waży mniej niż Twój telefon i działa lepiej niż zwykłe panele
Kiedy przyszła pora na testy tej technologii, Chińczycy stwierdzili, że ich konstrukcji udało się osiągnąć wydajność wynoszącą 24,6 procent. Taki wynik plasuje ich dzieło w światowej czołówce jeśli chodzi o elastyczne ogniwa słoneczne. Testowane na przestrzeni ponad 300 godzin, urządzenie zostało poddane 3000 cyklom zginania. Pomimo tak wymagających warunków ogniwa zachowały 90 procent swojej początkowej wydajności, co potwierdza nie tylko ich sprawność konwersji energii, ale również imponującą wytrzymałość.