Perowskity, które są prawdopodobnym następcą ogniw krzemowych w fotowoltaice, mogą być produkowane na masową skalę łatwo i tanio, także przy wykorzystaniu technologii druku 3D. Niestety, nie są one wolne od wad, które uniemożliwiają ich przemysłowe wykorzystanie: rozpadają się pod wpływem promieniowania słonecznego, przez co ich żywotność jest znacznie niższa niż standardowych ogniw polikrystalicznych, ponadto są kruche i nieodporne na działanie wysokich temperatur i wilgoci. Wszystko jednak wskazuje na to, że większość tych problemów rozwiążą naukowcy z Uniwersytetu Stanforda.

Reklama

Grupa tamtejszych badaczy wpadła bowiem na pomysł rozbicia dużych kryształów perowskitowych na tysiące mniejszych, a następnie połączenia ich w pojedynczy panel – utworzone w ten sposób ogniwo ma strukturę podobną do plastra miodu. Do budowy takiego modelu zainspirowała ich budowa oka owadów: zauważyli, że narząd ten jest w stanie funkcjonować poprawnie, nawet jeżeli straci kilka ze swoich światłoczułych segmentów.

W związku z powyższym naukowcy wycięli setki tysięcy malutkich, heksagonalnych kawałków perowskitowych o średnicy poniżej pół milimetra, a następnie z żywicy epoksydowej wykonali ścianki plastra, które nie dość, że znacznie wzmocniły całą strukturę, to praktycznie nie podniosły ceny całego urządzenia. Kruchość perowskitu jest bowiem porównywalna z kruchością soli, której duże kawałki łatwo rozłupać, natomiast poszczególne ziarnka są całkiem wytrzymałe.

Tak wytworzony materiał poddano testom wydajności. Okazało się, że obecność żywicy epoksydowej nieznacznie zmniejszyła wydajność całego ogniwa, lecz sama struktura przyniosła o wiele więcej korzyści, niż początkowo szacowano. Podczas badania wpływu ogrzewania na panel, nowoutworzone ogniwo wystawiono na działanie temperatury rzędu 85°C na okres sześciu tygodni. Trudne warunki nie wpłynęły w dużym stopniu na sprawność konwersji – co oznacza, że wynalazek jest w stanie efektywnie pracować także na dachach domów. Jednocześnie znacznie wzrosła jego odporność na uszkodzenia mechaniczne, co dodatkowo zwiększa szanse wykorzystania tej technologii w przydomowych instalacjach.

Obecnie grupa naukowców pracuje nad dalszym zwiększaniem efektywności perowskitu za pomocą delikatnych modyfikacji kształtu perowskitowych heksagonów. Badacze zapewniają, że ogniwa te wyglądają o wiele ciekawiej niż standardowe, co zapewne okaże się kolejną zaletą nowej technologii.

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.