Perowskity to nowa klasa materiałów wysoce wydajnych ogniw słonecznych. Polska firma Saule Technologies opublikowała nowy artykuł prezentujący możliwości tej technologii.

Perowskity – możliwości zastosowania

Perowskity metalohalogenkowe w ostatniej dekadzie pojawiły się jako nowa klasa materiałów do wysoce wydajnych ogniw słonecznych, ze sprawnością konwersji energii sięgającą 25,7%. W warunkach wewnętrznych Saule Technologies osiągnęło konwersję mocy na imponującym poziomie 31%. 

Inną ważną zaletą tych materiałów jest możliwość osadzania ich cienkich warstw. Umożliwia to opłacalną produkcję na elastycznych podłożach polimerowych. Szacuje się, że do 2030 roku perowskitowa technologia słoneczna przekroczy 29% światowego rynku fotowoltaicznego.

Zastosowanie folii z tworzyw sztucznych otwiera szereg możliwości związanych z małą wagą i możliwością integracji perowskitów z różnymi powierzchniami. To co odróżnia perowskity od innych technologii fotowoltaicznych to fakt, że oferują one możliwość wysokiego poziomu dostosowania produktu do potrzeb klienta. Przykładowe zastosowania perowskitów to m.in.: łamacze światła w sklepach Żabka oraz perowskitowe cenniki na stacjach benzynowych Orlen.

Te i inne zastosowania bazują na internet of things (IoT, internet rzeczy) – łączeniu przedmiotów w inteligentną sieć wymiany informacji za pomocą internetu.

Perowskity a internet rzeczy

Rynek IoT rozwija się wykładniczo, tworząc ogromną sieć połączonych ze sobą urządzeń, w tym smartfonów, urządzeń kuchennych, robotów przemysłowych, urządzeń opieki zdrowotnej, a nawet samochodów. Szacuje się, że do końca 2020 roku na całym świecie było 11,3 miliarda podłączonych urządzeń IoT, a do 2025 roku liczba ta powinna wzrosnąć do 27 miliardów.

Obecnie zdecydowana większość urządzeń bezprzewodowych wykorzystuje baterie. Na rynku dostępnych jest wiele produktów akumulatorowych, jednak ich pojemność i żywotność są zawsze czynnikiem ograniczającym zasięg i częstotliwość transmisji danych. Ponadto należy uwzględnić dodatkowe koszty konserwacji związane z okresową wymianą baterii.

Obiecującą alternatywą dla dostaw energii jest fotowoltaika wewnętrzna, która zbiera światło z otoczenia i przekształca je w energię elektryczną. Aby to rozwiązanie było opłacalne z komercyjnego punktu widzenia, ogniwo fotowoltaiczne musi dostarczać więcej energii przez cały okres przydatności baterii niż to, co oferuje typowa bateria (np. ogniwo pastylkowe CR2450 o mocy 1860 mWh lub bateria AA o mocy 3500 mWh).

Dodatkowo ogniwo powinno zajmować jak najmniejszą dostępną powierzchnię, ponieważ producenci starają się zmniejszyć rozmiar swoich produktów. W związku z tym wysoka gęstość mocy w warunkach słabego oświetlenia jest jednym z kluczowych wymagań dla tych zastosowań. Ponadto często wymagana jest elastyczność, z uwagi na fakt, że bezproblemowa integracja elementu gromadzącego energię z otoczeniem jest powszechnym wymogiem projektantów produktów.

Zasada działania ogniw słonecznych w warunkach wewnętrznych może w dużej mierze różnić się od typowego zastosowania na zewnątrz, gdzie natężenie światła jest zwykle o kilka rzędów wielkości wyższe. Z tego powodu konwencjonalne technologie fotowoltaiczne, nie nadają się do takich zastosowań. Tymczasem wykazano, że perowskity są doskonałymi kandydatami do zastosowań przy słabym oświetleniu, zapewniając doskonałe parametry wydajności.

Perowskity – jakie jest najlepsze zastosowanie?

Wielkość rynku i wzrost to nie jedyne ważne aspekty, które należy wziąć pod uwagę. Z punktu widzenia producenta ważne jest, aby opracowywać produkty, które można łatwo dostosować do otoczenia. Taka inwestycja nie wiąże się z dodatkowym ryzykiem i kosztami. 

Biorąc to pod uwagę, elektroniczne etykiety na półki wydają się być jedną z najbardziej atrakcyjnych opcji. 

Przewiduje się, że globalny rynek inteligentnych tagów cenowych wzrośnie z 1,8 mld dolarów w 2020 roku do 7,1 mld dolarów do 2026 roku. Sklepy cyfrowe mogą gromadzić duże ilości danych dotyczących swoich klientów i ich nawyków zakupowych, a także mogą wykorzystać te informacje do optymalizacji cen nawet kilka razy dziennie, aby osiągnąć maksymalną rentowność. Według firmy zajmującej się analizą cen, Profitero, gigant rynku internetowego Amazon zmienia ceny swoich produktów nawet co 10 minut.

Perowskity już teraz zmieniają rynek OZE. Chcesz wiedzieć więcej? Przeczytaj wywiad z twórcami tej technologii:

Premiera sklepowych etykiet cenowych zasilanych sztucznym światłem [WYWIAD z twórcami]

źródło i zdjęcia: źródło: pubs.acs.org, Saule Technologies

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.