• Uniwersalna strategia interkalacji dla wysokostabilnej fotowoltaiki perowskitowej
    30.09.2021

    Uniwersalna strategia interkalacji dla wysokostabilnej fotowoltaiki perowskitowej

Zespół naukowców kierowany przez Nanomaterials Research Institute na Uniwersytecie Kanazawa wykazał, że stabilność i wydajność niektórych paneli słonecznych może zostać znacznie zwiększona dzięki zastosowaniu technologii interkalacji jodku cezu (CsI). Prace te mogą przyczynić się do tego, że ogniwa słoneczne staną się bardziej konkurencyjne w stosunku do innych odnawialnych źródeł energii.

Panele słoneczne

Panele słoneczne mają potencjał, by stać się obfitym i czystym źródłem energii. W szczególności ogniwa fotowoltaiczne o strukturze perowskitu, nazwanego tak od minerału o tej samej konfiguracji atomowej, mają wiele atrakcyjnych cech. Ich silna absorpcja optyczna i wysoka mobilność ładunku prowadzi do niskich kosztów produkcji i wysokiej wydajności energetycznej. Jednakże zastosowanie perowskitowych ogniw słonecznych przez konsumentów jest utrudnione ze względu na ograniczoną wytrzymałość tych ogniw, ponieważ ich struktura może ulec rozpadowi po wystawieniu na działanie wilgoci, światła lub ciepła. Nowe formuły, które zwiększają żywotność perowskitowych ogniw słonecznych są zatem potrzebne, aby wzbudzić zaufanie konsumentów, zanim możliwe będzie ich komercyjne zastosowanie.

Prace nad ulepszeniem paneli fotowoltaicznych

Obecnie, zespół naukowców pod kierownictwem Uniwersytetu Kanazawa odkrył, że dodanie jodku cezu do powszechnie stosowanej struktury perowskitu znacznie zwiększa stabilność powstałych urządzeń. Atomy Cs migrują i zostają "interkalowane" w siatce krystalicznej, a ulepszone urządzenia wykazują sprawność konwersji energii aż do 18,43%.

Perowskitowe panele słoneczne

Hybrydowe organiczno-nieorganiczne perowskitowe ogniwa PV z halogenkami metali są bardzo szybko rozwijającą się technologią. Za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej naukowcy sprawdzili, że rozmiar ziaren krystalicznych wewnątrz materiału również wzrósł z 300 do 700 nm dzięki dodatkowi CsI. Hipoteza naukowców jest taka, że interkalacja cezu zmniejsza odstępy pomiędzy płaszczyznami atomowymi, dzięki czemu wilgoć z powietrza nie wnika tak łatwo. Ponadto, powierzchnie stają się gładsze, co umożliwia ładunkom dotarcie do elektrod. Takie podejście pozwoliło badaczom na wytworzenie warstw z precyzyjną kontrolą nad interkalacją CsI. Praca ta może przyczynić się do rewolucji w dziedzinie energii odnawialnej, w której perowskitowe panele słoneczne staną się znacznie bardziej powszechnym widokiem.


Fotowoltaika GrudziądzFotowoltaika KwidzynFotowoltaika BydgoszczFotowoltaika Toruń • Fotowoltaika Świecie • Fotowoltaika Brodnica


Copyright © 2021 Lumifil Innovations Sp. z o.o.

Wdrożenie: Studio113