Nový náter pokryje Achillovu pätu perovskitových solárnych článkov
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 5. 6. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Perovskit rýchlo dobieha kremík v oblasti solárnych článkov, ale má jednu veľkú nevýhodu, ktorou je trvanlivosť. Teraz sa ukázalo, že nová povrchová úprava udržiava perovskitové solárne články v prevádzke s 99 % účinnosťou aj po 1 000 hodinách používania.
Kremíkové solárne články mali síce náskok niekoľkých desaťročí, ale perovskit sa rýchlo približuje už po 15 rokoch. Nielenže sa jeho účinnosť približuje k účinnosti kremíka, ale je aj lacnejší, ľahší a flexibilnejší.
Samozrejme, je tu však háčik. Perovskity majú tendenciu rozkladať sa, keď sú vystavené vplyvom počasia, čo nie je ideálne pre zariadenia, ktoré majú byť na slnku celý deň, každý deň, po celé desaťročia. Vedci preto experimentovali s ich posilňovaním, okrem iného pridávaním objemných molekúl, 2D prísad, uhlíkových nanočastíc z vlasov alebo kvantových bodiek.
Teraz vedci použili na ochranu perovskitov nové lepidlo. Nazýva sa ako BondLynx a pôvodne ho vyrábala kanadská materiálová spoločnosť XlynX na iné účely predtým, ako ho testovala na solárnych článkoch.
Problém s perovskitmi sa začína, keď sa organické zložky v materiáli aktivujú teplom a svetlom a môžu uniknúť, čím oslabia perovskit a poškodia ostatné materiály v solárnom článku. BondLynx je zosieťovač, ktorý vytvára chemické kovalentné väzby s týmito organickými zložkami, čím zabraňuje ich uvoľneniu a zníženiu účinnosti.
Tím ošetril perovskitové solárne články prípravkom BondLynx a potom ich vystavil dlhodobému pôsobeniu tepla a svetla, aby zistil, ako sa im darí v porovnaní so solárnymi článkami, ktoré neboli ošetrené. Solárne články začali s účinnosťou 24 % a po 1 000 hodinách nepretržitého vystavenia simulovanému slnečnému žiareniu si zachovali takmer 99 % tejto hodnoty. Pre porovnanie, neošetrené solárne články stratili za rovnakých podmienok v rovnakom časovom horizonte 35 % svojej pôvodnej účinnosti.
Solárne články boli tiež vystavené konštantnému teplu 60 °C počas 600 hodín. Články ošetrené technológiou BondLynx si za tento čas dokázali udržať takmer 98 % svojej účinnosti, zatiaľ čo kontrolná skupina stratila 27 % svojej účinnosti.
Hoci testy trvali len niekoľko mesiacov, skutočnosť, že ošetrené solárne články nestratili takmer žiadnu účinnosť, naznačuje, že by mali vydržať oveľa dlhšie. Spolu s ďalšou nedávnou povrchovou úpravou sa odhaduje, že perovskitové solárne články by mohli mať 30-ročnú životnosť. Tento nový odvážny uchádzač by tak mohol zaplátať Achillovu pätu perovskitu a čoskoro vyzvať kremík na súboj o prvenstvo v oblasti solárnej energie.
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Joule.
