Výzkumníci z americké National Renewable Energy Laboratory tvrdí, že dosáhli průlomu v oblasti vysoce účinných perovskitových solárních článků. Jeden takový článek má účinnost až 24 %.
Výzkumníci z americké Národní laboratoře pro obnovitelné zdroje energie (NREL) dosáhli průlomové úrovně stability a účinnosti s novým perovskitovým solárním článkem, podle výsledků zveřejněných v Nature. Projekt vznikl ve spolupráci s University of Colorado, Boulder, a University of California, San Diego.
Perovskitový solární článek
Nová architektonická struktura umožnila perovskitovému solárnímu článku prokázat certifikovanou 24% úroveň účinnosti. Přičemž si po 2 400 hodinách provozu při 55 °C zachoval 87 % své původní výstupní kapacity.
Perovskity jsou definované svou krystalickou strukturou. Po celém světě jsou aktivně zkoumané pro jejich schopnost výroby ve velkém měřítku jako snadno potisknutelné materiály, které lze uložit jako papírově tenké solární články.
Flexibilní a lehké perovskitové solární články se cení pro jejich četná použití, jako jsou střechy s nízkým zatížením, v letectví, nositelné zařízení a rychlé dodání a zavedení v katastrofických situacích. Perovskity jsou přirozeně se vyskytující minerály, ale také představují laboratorně vyrobené krystalické strukturované materiály, které napodobují tvar přírodních minerálů.
Stabilní materiál
Perovskity udělaly skoky a meze ve své efektivitě. Materiál však v současnosti bojuje se stabilitou. Částečně proto, že teplotní citlivost způsobuje jejich poměrně rychlou degradaci. Nejstarší perovskity fungovaly jen několik minut nebo hodin, ale dnes mají životnost několik měsíců.
Výzkumný projekt NREL využíval spíše „obrácenou“ architekturu než nejnovější architekturu, která odemkla rekordní efektivitu. Inverzní struktury se dosáhne použitím odlišné techniky vrstvení ve skleněném substrátu, do kterého jsou usazené krystaly perovskitu.
Tým také využil novou molekulu na povrchu perovskitu, 3-(aminomethyl)pyridin (3-APy). Molekula reagovala na formamidinium v perovskitu a vytvořila elektrické pole na povrchu perovskitové vrstvy.
„To nám najednou poskytlo obrovskou podporu nejen účinnosti, ale také stability,“ řekl Kai Zhu, vedoucí vědec z NREL.
Nově zavedená molekula zvýšila účinnost z méně než 23 % na více než 25 %. Zhu popsal výsledky jako „nejmodernější úrovně účinnosti a provozní spolehlivosti“.
Projekt financovalo Centrum pro hybridní organicko-anorganické polovodiče pro energii (CHOISE), výzkumným střediskem pro hraniční energetiku v rámci Úřadu základních energetických věd DOE a Úřadem pro solární energetické technologie DOE (SETO).
Zdroje: pv-magazine, TopVozíky
