Nowe osiągnięcia w zastosowaniu perowskitów w fotowoltaice
Perowskity to nadzieja na produkcję taniej energii słonecznej. Prace nad możliwością zastosowania tej technologii w fotowoltaice dopiero się rozpoczynają, ale osiągane rezultaty pozwalają przypuszczać, że perowskity mogą szybko zrewolucjonizować myślenie o PV, wypierając z rynku powszechnie stosowane ogniwa krystaliczne.
Ostatnio grupa naukowców z chińskiego uniwersytetu w Huazhong współpracująca z zespołem Michaela Grätzela z instytutu EPFL w Lozannie opracowała ogniwo perowskitowe bez wykorzystania warstwy polimerowej, czyli najdroższego składnika. Ogniwo zostało przetestowane w warunkach naturalnych i w ciągu 1000 godzin testów nie zanotowano jego degradacji, zachowując sprawność na poziomie 12,8%.
Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) pracują nad produkcją ogniw perowskitowych z wykorzystaniem ołowiu odzyskiwanego ze zużytych baterii. Ich zdaniem, ołów z jednego zużytego ołowiowo-kwasowego akumulatora pozwoliłby na wyprodukowanie ogniw perowskitowych produkujących energię w ilości wystarczającej dla 30 gospodarstw domowych.
Z kolei grupa naukowców z brytyjskiego uniwersytetu w Sheffield opracowała materiał perowskitowy, który nanoszony za pomocą spraya na dowolną powierzchnię jest w stanie generować energię elektryczną. W tym wypadku sprawność wyniosła 11%. Osiągnięcie to zostało jednak odnotowane na próbce ogniwa mikroskopijnych rozmiarów.
Obecnie rekord sprawności ogniwa perowskitowego wynosi już 19,3%, a mając na uwadze fakt, że badania nad zastosowaniem perowskitów w fotowoltaice w zasadzie dopiero się rozpoczynają, możemy spodziewać się, że w niedługim czasie osiągana przez naukowców sprawność ogniw perowskitowych będzie wyższa niż rekordowa sprawność tradycyjnych ogniw krystalicznych.
Tylko w ciągu ostatnich 5 lat rekordowa sprawność ogniw perowskitowych wzrosła z 4% do ponad 19% i wydaje się, że perowskity mają szansę na osiągnięcie w najbliższych latach maksymalnej możliwej sprawności wynoszącej ok. 30%.
Doskonałe właściwości perowskitów – m.in. możliwość nanoszenia ich na elastyczne powierzchnie, np. za pomocą spraya – dają podstawy, aby przypuszczać, że dalszy rozwój technologii perowskitowej może sprawić, że to ogniwa perowskitowe, a nie stosowane obecnie powszechnie ogniwa krystaliczne, doprowadzą do rewolucji w produkcji energii.
Duży wkład w rozwój technologii perowskitowej ma Polka Olga Malinkiewicz, która za dokonane postepy w pracach nad ogniwem perowskitowym otrzymała prestiżową nagrodę Photonics21 przyznawaną przez Komisję Europejską.
– Przede wszystkim perowskity różnią się tym od tradycyjnych materiałów stosowanych w fotowoltaice, że można je wytworzyć dużo mniejszym kosztem, ponieważ nie potrzebują tak skomplikowanej infrastruktury np. clean-roomów czy maszyn do domieszkowania. Perowskity to zwykła tzw. mokra chemia. Można je nałożyć na przykład za pomocą spraya. Ich wytworzenie trwa zaledwie chwilę, w przeciwieństwie do innych rodzajów ogniw, do których produkcji potrzebne są nieraz całe fabryki. Niski koszt wytworzenia ogniw z perowskitów stanowi już ogromną przewagę nad ogniwami stosowanymi obecnie. Metoda, która zostala dostrzeżona i doceniona przez Komisję Europejską, nie wymaga użycia wysokich temperatur do wytwarzania ogniw perowskitowych, a przecież każdy proces wymagający wysokich temperatur zawyża koszty – oceniła w wywiadzie dla Gramwzielone.pl Olga Malinkiewicz.
Czytaj więcej o możliwościach wykorzystania perowskitów w fotowoltaice w wywiadzie z Olgą Malinkiewicz przeprowadzonym przez Gramwzielone.pl: Olga Malinkiewicz. Dzięki niej będziemy świadkami rewolucji w fotowoltaice.
gramwzielone.pl
