Badacze z Arabii Saudyjskiej zaprezentowali wyniki badań laboratoryjnych, z których wynika, że udało im się stworzyć panel fotowoltaiczny o rekordowej wydajności 33,7%. W urządzeniu zostały zastosowane zarówno krzem, jak i perowskity. Użyto także specjalnej substancji, która zwiększyła odporność modułu na wysokie temperatury.

Perowskitowo-krzemowy panel z niesamowitymi osiągami

Za zbudowanie panelu fotowoltaicznego o rekordowej wydajności odpowiedzialny jest zespół badawczy z Uniwersytetu Nauki i Techniki Króla Abdullaha (ang. King Abdullah University of Science and Technology, KAUST). O stworzeniu modułu uczelnia informowała już w kwietniu ubiegłego roku, jednak dopiero niedawno wyniki badań udało się opublikować w czasopiśmie badawczym, a rekord zatwierdzić. Został on również pobity – doniesienia z ubiegłego roku mówiły o wydajności na poziomie 33,2%. Wynik ten udało się poprawić i oficjalnie wynosi on 33,7%.

Moduł od badaczy z KAUST jest wykonany w technice tandemowej, a więc łączy w sobie krzem z perowskitami. Pierwszy z tych materiałów jest od dawna używany w panelach PV i aktualnie stanowi standard w branży. Drugi od kilku lat budzi niesłabnące zainteresowanie badaczy ze względu na zwiększoną względem krzemu wydajność oraz możliwość produkcji energii ze światła innego niż słoneczne. Niedawno firmy z Wielkiej Brytanii i Australii ogłosiły, że wprowadzają swoje panele perowskitowe oraz perowskitowo-krzemowe na rynek komercyjny. Materiał ten będzie w przyszłości coraz popularniejszy w światowej fotowoltaice.

Badania naukowców z Arabii Saudyjskiej nad fotowoltaiką

Standardowy panel krzemowy jest w stanie osiągnąć wydajność do 22%. Poziom konwersji w przypadku modułów perowskitowych jest kilka punktów procentowych większy, a badacze z całego świata stale prześcigają się w jego przekraczaniu. Najnowsze osiągnięcie należy do zespołu z Arabii Saudyjskiej, który osiągnął poziom konwersji energii wynoszący aż 33,7%.

Zalana fotowoltaika – co robić? 

Oprócz połączenie dwóch fotowoltaicznych materiałów, do perowskitu dodano substancje znaną pod nazwą dwuchlorowodorek metylenodiaminy. Doprowadziło to z kolei do utworzenia innego związku – tetrahydritriazyna. Pozwolił on na znaczące poprawienie wydajności i stabilności fazowej perowskitów, a także zwiększył odporność na wysokie temperatury. Panele o wielkości zaledwie 1 cm² poddano testom, w których były wystawione na temperaturę rzędu 85°C i oświetlenie porównywalne ze światłem słonecznym. W takich warunkach udało się osiągnąć rekordową wydajność.

Rekord za rekordem

Co ciekawe pod koniec ubiegłego roku chińska firma LONGi ogłosiła opracowanie tandemowe panelu PV o wydajności 33,9%. Wynik Chińczyków został potwierdzony przez amerykańskie Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej. Tymczasem osiągnięcie badaczy z KAUST zatwierdziło Europejskie Centrum Testowych Instalacji Słonecznych. Różnica, choć bardzo mała, budzi wątpliwości co do aktualnego posiadacza rekordu.

Zarówno dzieło Chińczyków, jak i wynalazek naukowców z Arabii Saudyjskiej nie są na ten moment w masowej produkcji. Badacze z KAUST podkreślają wręcz, że tak wysoką wydajność udało się osiągnąć na bardzo małym panelu. Czy podobne wyniki będą możliwe również na większych modelach? Saudyjscy naukowcy deklarują, że będą pracować nad możliwościami przeskalowania zastosowanych rozwiązań do pełnowymiarowych paneli.

– Czytaj także: Flippować można nie tylko mieszkania. Zjawisko dotarło na rynek energetyki

Źródła: pv-tech.org, longi.com, pv-magazine.com, chip.pl

Fot. KAUST

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.