Niemieccy naukowcy zwiększyli napięcie perowskitowych ogniw fotowoltaicznych do 1,26 V

Naukowcy z niemieckiego Instytutu Jülicha (IEK-5) osiągnęli rekordową wartość perowskitowego ogniwa fotowoltaicznego – 1,26 V. Jak wskazują badacze, napięcie to jest jednym z wskaźników wydajności ogniwa PV, ponieważ mówi o tym, ile nośników jest w stanie wygenerować ogniw, gdy pada na nie światło.

Dodatkowo, pomiar napięcia, a nie np. mocy, jest niezwykle ciekawy, ponieważ jak mówią naukowcy, pokazuje jednocześnie, ile energii tracone jest w procesie rekombinacji. Jest to zjawisko odwrotne do typowego działania ogniwa PV – nośniki (dodatni i ujemny) łączą się, spadając do stanu podstawowego, Utrzymanie ich w stanie wzbudzonym jest jednym z istotnych czynników wpływających na wydajność ogniwa. Czas życia nośników zależy m.in. od technologii produkcji ogniwa, a także od wykorzystanych materiałów i jakości interfejsu.

Innym czynnikiem, mającym wpływ na omawiane napięcie, jest wartość przerwy energetycznej wykorzystanego półprzewodnika. To minimalny poziom energii fotonu potrzebny do wzbudzenia nośnika w materiale. Dlatego też obwód otwarty ogniwa powinien być porównywany wraz z przerwą energetyczną. Wartość przerwy energetycznej nie ma bezpośredniego wpływu wydajność energetyczną ogniwa. Jakkolwiek im większa wartość przerwy energetycznej, tym wyższe napięcie na ogniwie, ale też mniej zaabsorbowanych fotonów.

Poprzedni rekord dla perowskitowego ogniwa fotowoltaicznego wynosi 1,21 V (materiał ten ma przerwę energetyczna równą ok. 1, 6 eV). Teoretyczna granica tego napięcia to 1,32 V.

Badacze z IEK-5 oprócz rekordowego ogniwa zaprezentowali swoje badania dotyczące drukowanych, elastycznych ogniw PV. Wykonywane przez nich systemy mają podobną jakość, jak konwencjonalne ogniwa wykonywane z krzemu lub arsenku galu. Takie struktury są jednak o wiele trudniejsze i droższe w produkcji, niż proste ogniwa perowskitowe drukowane na elastycznych materiałach. Póki co jedynie problem stabilności długoczasowej perowskitów ogranicza postęp tej technologii.

Dodaj komentarz

Zapisz się do naszego newslettera

Wysyłamy maksymalnie jedną wiadomość w tygodniu, nie spamujemy!

Czytaj więcej: