Kąpiel solna dla ogniw słonecznych: Wysoka wydajność i długa żywotność modułów perowskitowych

Moduły słoneczne wykorzystujące perowskit zamiast krzemu mogą już teraz osiągać wydajność do 26 procent - i to na dużą skalę w przystępnych cenach. Stawia to minerał wapnia i tytanu przed znanymi systemami solarnymi, które zazwyczaj osiągają 20%.

A to jeszcze nie koniec możliwości. Jeśli technologie zostaną połączone, 40 procent powinno być w zasięgu ręki. Prawie każdy dach mógłby wtedy pokryć prywatne zużycie energii elektrycznej.

Niestety, jest pewien problem z żywotnością. Ogniwa słoneczne wykonane z perowskitu zaczynają tracić swoją wydajność po kilku miesiącach, a najpóźniej po roku, ponieważ wrażliwa struktura ulega degradacji.

Moduły słoneczne wykonane z krzemu, z drugiej strony, mogą nadal działać na poziomie 80% swojej pierwotnej wydajności nawet po 20 latach na dachu. Do tego czasu koszty zakupu już dawno się zamortyzują, a energia elektryczna będzie generowana po bezkonkurencyjnych kosztach produkcji.

I nie jest to tylko obietnica reklamowa. Pierwsze duże systemy właśnie osiągają ten wiek i nadal działają - nawet jeśli nie dotyczy to oczywiście wszystkich starych modułów.

Badanie z udziałem MIT i prywatnych firm pokazuje teraz sposób na znaczne ulepszenie perowskitowych lub tak zwanych tandemowych ogniw słonecznych wykonanych z perowskitu i krzemu.

Naprawdę ekscytujące jest to, że opracowana technologia dotyczy dwóch kwestii jednocześnie. W jednym kroku można zwiększyć żywotność ogniwa i poprawić jego wydajność.

W tym celu wrażliwą powierzchnię minerału, która rozkłada się pod wpływem światła słonecznego, zanurza się w kąpieli solnej. Ług z bromkiem heksyloamonu zamyka defekty w strukturze sieci, a także tworzy cienką warstwę na powierzchni.

Uzyskana w ten sposób jeszcze czystsza struktura zapewnia nieco większą wydajność. Przede wszystkim jednak zamykane są punkty ataku, które w przeciwnym razie są odpowiedzialne za rozpuszczanie kryształu perowskitu podczas konwersji światła w energię elektryczną.

Eksperymenty są dalekie od zakończenia. W zależności od składu modułów słonecznych opartych na perowskitach i zastosowanego roztworu różnych soli, oczekuje się jeszcze bardziej przekonujących wyników.

Według osób zaangażowanych w projekt, wdrożenie produkcji gotowej do wprowadzenia na rynek może nastąpić za kilka lat. A być może za 30 lat będą istnieć duże systemy solarne z 20-letnimi ogniwami tandemowymi, które nadal będą produkować energię elektryczną dość tanio. Mimo wszystko, niezła perspektywa.