Perowskity – nowa technologia w fotowoltaice

Perowskity to grupa nieorganicznych związków chemicznych. Zostały one odkryte w 1838 przez Gustava Rose, lecz do niedawna nie miały praktycznego zastosowania. Dopiero kilka lat temu wzrosło zainteresowanie tym materiałem do produkcji ogniw fotowoltaicznych, zaś w ostatnim roku fizycy zwrócili na nie szczególną uwagę.

W związku z tym perowskitami zajęła się też polska fizyk Olga Malinkiewicz. Jest to doktorantka z Uniwersytetu w Walencji, która opracowała najprostszy jak do tej pory sposób wykorzystania perowskitów do produkcji ogniw PV.

Nowa technologia zaproponowana przez Olgę Malinkiewicz charakteryzuje się szybkim czasem produkcji oraz nie wymaga zastosowania skomplikowanych urządzeń. Przeprowadzana jest w warunkach próżniowych niskotemperaturowych. Polega na naniesieniu sprayem cienkiej warstwy perowskitów na dowolny materiał np. folię. Jest to możliwe dzięki bardzo dobrej rozpuszczalności w rozpuszczalnikach. Do konwersji energii słonecznej na elektryczną wystarczy warstwa 1 mikrometra. Dzięki tak cienkiej warstwie, na efektywność konwersji nie ma wpływu kąt padania promieni słonecznych, a zginanie materiałów z naniesionymi na nie perowskitami nie powoduje uszkodzenia ogniwa. Kolejną zaletą jest dostępność surowca naturalnie występującego w skałach, a także możliwego do wytworzenia w warunkach laboratoryjnych.

Pierwsze próby wykorzystania perowskitów do produkcji energii, podjęte w 2009 roku, dawały sprawność wynoszącą ok. 3 % w warunkach laboratoryjnych. Aktualnie dochodzi ona do 20 %, zaś w przyszłości może osiągnąć nawet 30 %.

Czy te popularne wśród naukowców ogniwa spełnią wymagania klientów przekonamy się już w przyszłym roku, kiedy to planowane jest wypuszczenie ogniw na rynek. Tak zapowiada grupa naukowców z Oxfordu działająca pod nazwą Oxford PV. Pracują oni nad nałożeniem cienkiej warstwy perowskitów na tradycyjne ogniwa krzemowe. Poprawi to wydajność ogniw nawet  o 5 pkt procentowych.

Rozpatrując typowy krzemowy moduł PV o mocy 250 W i sprawności 15,5 % naniesienie warstwy perowskitów zwiększy sprawność do ok. 20 % (340 Wp).

 Źródło zdjęcia: http://www.spidersweb.pl/2016/10/kobiety-polki-nauka-technika.html