Solárne články s perovskitom a kremíkom prekonali 30 % účinnosť
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 15. 7. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vedci prekonali rekord v účinnosti kremíkovo-perovskitových solárnych článkov a po prvýkrát prekročili hranicu 30 %. Nový rekord posúva technológiu za hornú hranicu samotného kremíka, pričom sa využívajú lacné a škálovateľné materiály.
Kremík už dlho dominuje v odvetví solárnych článkov vďaka solídnej kombinácii účinnosti, trvanlivosti, ceny a jednoduchosti výroby. Desaťročia technologického pokroku neustále zvyšovali účinnosť týchto solárnych článkov, ale so súčasnými zariadeniami, ktoré sa blížia k teoretickej hranici materiálu 29,4 %, už nezostáva veľa priestoru na rast.
Perovskit sa rýchlo stáva alternatívou, ale to neznamená, že kremík je nahradený. Naopak, oba materiály spolu veľmi dobre spolupracujú, pretože absorbujú rôzne vlnové dĺžky svetla. Kremík vyniká v červenom a infračervenom svetle, zatiaľ čo perovskit sa najlepšie zameriava na zelenú a modrú časť spektra.
To znamená, že tandemové kremíkovo-perovskitové solárne články majú potenciál dosahovať vyššiu účinnosť, ako môže dosiahnuť každý z nich samostatne. V roku 2018 bola rekordná účinnosť 25,2 %, ktorá bola potom dvakrát prekonaná v roku 2020 na úrovni 27,7 % a potom 29,15 %. Ďalší pokrok v roku 2021 ju posunul ešte bližšie k 30 percentám.
A teraz bol tento míľnik prvýkrát prekonaný. Výskumníci z EPFL a CSEM vyvinuli tandemové kremíkovo-perovskitové solárne články s vysokou účinnosťou pomocou dvoch rôznych návrhov.
Prvý pozostáva z perovskitových vrstiev nanesených z tekutého roztoku na hladký kremíkový povrch, ktorý dosiahol účinnosť 30,93 percenta pre testovací solárny článok s plochou 1 cm2. V druhom prípade sa na nanášanie perovskitu na štruktúrovaný kremíkový povrch použila technika hybridného parného a kvapalného roztoku, vďaka čomu sa podarilo dosiahnuť účinnosť 31,25 % pre testovací solárny článok s plochou 1 cm2.
Výskumníci tvrdia, že bude potrebné vykonať ďalšiu prácu, aby sa zistilo, ako dobre sa dajú tieto návrhy zväčšiť na väčšie plochy, a je potrebné overiť ich životnosť.
„Hovorilo sa, že technológie tandemového perovskitu na kremíku majú potenciál prekročiť hranicu 30-percentnej účinnosti, ale toto je prvý prípad, keď sa tento dlho predpokladaný potenciál preukázal. To by malo, dúfajme, otvoriť cestu k ešte lacnejšej udržateľnej elektrickej energii v budúcnosti,“ povedal Christian Wolff, vedúci výskumník tímu EPFL.
