Defekty perowskitów szansą większą wydajność?
Badania naukowców z uniwersytetów z Waszyngtonu ujawniły mikroskopijne defekty w powierzchni perowskitów. Ich usunięcie daje szansę na znaczące zwiększenie sprawności perowskitów.
Defekty występujące na powierzchni materiału perowskitowego ograniczają ruch elektronów, obniżając ich wydajność. Naukowcy z USA ocenili ponadto, że te defekty można usunąć z użyciem procesów chemicznych. To może oznaczać kolejny krok w rozwoju technologii produkcji energii słonecznej z wykorzystaniem perowskitów.
Jak tłumaczy Olga Malinkiewicz z firmy Saule Technologies, te defekty powodują, ze część wytworzonych ładunków zamiast dotrzeć do elektrody jest uwięziona właśnie na tych efektach. – To takie energetyczne pułapki. Większa kontrola nad jakością kryształu sprawi, że będzie mniejsza koncentracja pułapek i w efekcie zostanie osiągnięta większa sprawność.
– Zaskakująco, ten wynik badań pokazuje, że nawet to, co nazywano dobrym, lub wysokowydajnym materiałem perowskitowym dzisiaj jest w dalszym ciągu złe w porównani do tego, czym może się stać. Daje to jasny cel dla naukowców pracujących nad tym materiałem – ocenia David Ginger, profesor chemii na University of Washington.
Wyniki badania naukowców z waszyngtońskiego Clean Energy Institute zostały opublikowane w magazynie “Science”.
Niski koszt wytworzenia ogniw z perowskitów stanowi już ogromną przewagę nad ogniwami stosowanymi obecnie. Szybko rośnie też wydajność badanych ogniw perowsiktowych.
Zaledwie w ciągu 3 lat prac nad zastosowaniem perowskitów w fotowoltaice ich wydajność wzrosła praktycznie do 20%, czyli do poziomu osiągniętego przez dekady pracy nad standardowymi ogniwami krystalicznymi.
W rozwój technologii perowskitów znaczący wkład wniosła Olga Malinkiewicz, która opracowała metodę pozyskiwania perowskitu bez użycia wysokich temperatur, co znacząco obniża koszty takiego procesu. Za to odkrycie Olga Malinkiewicz otrzymała nagrodę Komisji Europejskiej Photonics21.
– Perowskit stosowany obecnie w ogniwach słonecznych to hybryda łącząca w jednej strukturze materiały organiczne i nieorganiczne. Dzieki takiemu połączeniu zyskuje unikalne właściwości w porównaniu z innymi już istniejącymi materiałami. Część nieorganiczna odpowiada np. za wysoką absorbcję światła, przewyższającą nawet arsenek galu, i doskonały transport. Dzieki temu, ze ogniwa perowskitowe mogą pochłonąć większość energii słonecznej w ultra cienkich warstwach, wytworzony ładunek elektryczny nie musi pokonywać długiej drogi do elektrod, tym samym minimalizujac straty. Warto zaznaczyć, że ogniwa perowskitowe są w stanie wytwarzać napięcie rzędu 1V (i wiecej), przy przerwie energetycznej 1.5eV. – tak zalety wykorzystania perowskitów w fotowoltaice oceniła w wywiadzie dla Gramwzielone.pl Olga Malinkiewicz.
Link do wywiadu z Olgą Malinkiewicz: http://gramwzielone.pl/energia-sloneczna/11888/olga-malinkiewicz-dzieki-niej-bedziemy-swiadkami-rewolucji-w-fotowoltaice
http://gramwzielone.pl/energia-sloneczna/11888/olga-malinkiewicz-dzieki-niej-bedziemy-swiadkami-rewolucji-w-fotowoltaice
