Technologia fotowoltaiczna rozwija się bardzo szybko, a przemysł ogniw słonecznych stale się zmienia. Naukowcy poszukują nowych sposobów na zwiększenie wydajności i obniżenie kosztów. Ostatnio badacze uzyskali rekordową wydajność konwersji energii, dzięki materiałowi trzeciej generacji, osadzonemu na krzemie.

Projekt CHEOPS

Obecnie za najbardziej obiecujące uważa się perowskity. Są to krystaliczne halogenki metaloorganiczne, z którymi można zintegrować wiele różnych kationów. W ciągu ostatnich 10 lat ich wydajność znacznie się poprawiła. Szacuje się, że do 2028 roku, rynek powinien osiągnąć wartość ponad 500 mln dolarów. Nad osiągnięciem przełomowej wydajności perowskitów pracują naukowcy z firmy CHEOPS. Celem projektu jest również opracowanie procesu, który pozwoli zwiększyć produkcję perowskitowych ogniw słonecznych. 

Columbus inwestuje w perowskity

Dlaczego perowskit?

Standardowy krzem pochłania niskoenergetyczne fotony. Perowskit daje możliwość zebrania większej ilości energii świetlnej, ponieważ posiada wyjątkowe właściwości. Może dzięki temu wykorzystywać wysokoenergetyczne fotony. Używając perowskitu w warstwach aktywnych ogniw, naukowcy starali się wykorzystać potencjał tego materiału w zakresie masowej i taniej produkcji.

Technologia tandemowa

Pierwszym celem prac było zwiększenie wydajności ogniw perowskitowych z pojedynczym złączem. Następnie należało wykorzystać technologię tandemową poprzez hodowanie warstwy perowskitu na krzemie.

– W projekcie CHEOPS po raz pierwszy dowiedziono możliwości hodowania wierzchnich warstw perowskitu na dolnych warstwach krzemowych z w pełni teksturowaną powierzchnią. Ponieważ rynek standardowych fotowoltaicznych ogniw krzemowych stosuje ten rodzaj teksturowanych ogniw, możliwość ich wykorzystania w ten sposób jest kluczowa dla przyszłego rozwoju ogniw perowskitowych. Ponadto kilku partnerom projektu CHEOPS udało się uzyskać rekordową sprawność ogniw w skali światowej – wyjaśnia koordynator projektu Nicolay Sylvain. 

Tandemowe ogniwo perowskitowo-krzemowe z heterozłączem (1,43 cm2) osiągnęło sprawność konwersji energii wynoszącą 25,4 %, bijąc wcześniejszy światowy rekord uzyskany przez partnerów CHEOPS.

Fotowoltaika wśród gajów oliwnych w słonecznej Apulii

Tak dla perowskitowych ogniw słonecznych

Zespół przeprowadził również analizy społeczno-ekonomiczne, które wykazały, że rozwój technologii jest uzasadniony.

– Ogniwa perowskitowe to technologia, która może znacząco zmienić rynek fotowoltaiki, pozwalając nam na osiągnięcie bardziej wydajnych i tańszych modułów fotowoltaicznych – mówi Sylvain.

Jak pokazują wyniki projektu CHEOPS, perowskitowe moduły fotowoltaiczne mają przed sobą świetlaną przyszłość. W tej chwili kilku partnerów prowadzi rozmowy z firmą CHEOPS. W planach jest więc praktyczne wykorzystanie wyników projektu.

Źródło: cordis.europa.eu

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.