Menu

Niemcy patentują nowy sposób produkcji ogniw perowskitowych

Niemieccy naukowcy opracowują nowy sposób wytwarzania ogniw perowskitowych

Zespół naukowców z niemieckiego Uniwersytetu Marcina Lutra w Halle i Wittenberdze opracował nowy proces produkcji ogniw perowskitowych, który może według nich pozytywnie wpłynąć na ich trwałość i ograniczyć spadek efektywności w czasie. Ponadto zespół poddał szczegółowej obserwacji proces formowania się i rozkładu perowskitu, co może pomóc w dalszych badaniach nad wysokowydajnymi ogniwami słonecznymi wykonanymi z tego minerału.

Czym są ogniwa perowskitowe? Perowskit to minerał o wzorze chemicznym CaTiO3, a wykonane z niego ogniwa fotowoltaiczne mają być lekkie, bardzo elastyczne, tanie w produkcji, a nawet półprzeźroczyste. Możliwe ma być nanoszenie ich praktycznie na każdą powierzchnię budynku, nie tylko na dach. Tym samym perowskity dają nadzieję na prawdziwy przełom w branży i stwarzają realną alternatywę wobec krzemowych paneli fotowoltaicznych poli- i monokrystalicznych, które montuje się tylko na dachu. Stąd właśnie ekonomiczne sposoby wytwarzania ogniw perowskitowych są przedmiotem intensywnych badań.

Niemieccy naukowcy widzą przyszłość w procesie zwanym współodparowywaniem, który jest już dobrze znany i szeroko stosowany w innych branżach. Polega na podgrzewaniu materiałów pierwotnych w próżni, aż nie zaczną odparowywać. Pary mieszają się ze sobą oraz osiadają i formuują cienką krystaliczną warstwę na zimniejszym podłożu szklanym. Według zespołu naukowców ten proces produkcji perowskitowych ogniw fotowoltaicznych pozwala na stworzenie stabilniejszych cienkowarstwowych powłok o większej żywotności.

Jakie są zalety tej metody? Główny autor badania, Paul Piston wskazuje na fakt, że "każda część procesu może być bardzo dobrze kontrolowana. W ten sposób warstwy stają się bardzo jednorodne, a grubość i skład kryształów można łatwo regulować" - co daje nadzieję na skuteczne wykorzystanie tego procesu do masowej produkcji.

Proces opisany został w pracy "Fazy krystaliczne i termiczna trwałość współodparowywanych cienkich filmów CsPbX3 (X = I, Br)", opublikowanej w sierpniu tego roku w czasopiśmie Physical Chemistry Letters. Zespół był w stanie wytworzyć warstwy perowskitu, które ulegają rozkładowi dopiero w temperaturze powyżej 360 ° C. Ponadto korzystając z prześwietleń promieniami rentgena, zespół zaobserwował formowanie się i rozkład kryształów w czasie rzeczywistym.

Metoda współodparowywania nie jest jedyną, która daje realne nadzieje na przemysłowe wykorzystanie wyjątkowych właściwości perowskitów. Perowskitowy przemysł jest obecnie na etapie szybkiego rozwoju i badań, a w wyścigu tym uczestniczy również nasza rodzime przedsiębiorstwo Saule Technologies. Pod przewodnictwem młodej naukowiec Olgi Malinkiewicz i w spółce z gigantem rynku budowlanego, szwedzkim Skanska, firma opracowuje właśnie pierwsze budynki pokryte półprzeźroczystą, perowskitową, wytwarzającą energię powłoką. Ich technika produkcji zakłada zastosowanie druku atramentowego i ma pozwalać na pokrycie powłoką fotowoltaiczną obiektów o dowolnym kształcie.

Jakie perspektywy może to przed nami stwarzać? Wieżowce, biurowce i domy prywatne, których południowa fasada, włącznie z oknami, pokryta jest cienkowarstwową, wytwarzającą energię powłoką. Tańsze instalacje fotowoltaiczne. Panele fotowoltaiczne montowane w miejscach, gdzie nie było to możliwe ze względu na ich dużą masę. Zmniejszenie emisji spalin kopalnych i poprawa jakości powietrza, a w związku z tym zdrowia publicznego. Czy ogniwa perowskitowe pomogą nam osiągnąć taką przyszłość? Mają duży potencjał, ale wydaje się, że najważniejsza zmiana musi zajść w świadomości społeczeństwa. Jeśli nie nauczymy się myśleć naprzód, trudno będzie skorzystać nawet z najbardziej korzystnych technologii. Ceny paneli fotowoltaicznych już na chwilę obecną są na tyle korzystne, że dobrze zaprojektowana instalacja może zwrócić się w 7-12 lat, a generować zysk przez następnych kilkanaście lub nawet kilkadziesiąt.

pln/mies.

Jak zamierzasz sfinansować inwestycję?

Zapłacę ze środków własnych

Muszę dostać dofinansowanie wyższe niż 5tys zł.

Interesuje mnie niskooprocentowana pożyczka bankowa


  Akceptuję Regulamin oraz Politykę Prywatności

Powiązane posty

Padł nowy rekord wydajności paneli słonecznych.

20/10/2020

Padł nowy rekord wydajności paneli słonecznych.

W Japonii naukowcom udalo się stworzyć panel słoneczny zbudowany na bazie krzemu, który uzyskał wydajność na poziomie 26,3% (tyle światła słonecznego jest zamieniana na energię odnawialną).

Czytaj dalej arrow
Panele słoneczne o rekordowej mocy

20/10/2020

Panele słoneczne o rekordowej mocy

Firma REC, wywodząca się z Norwegii, w 2015 roku przejęta przez chińską Bluestar Elkem Investment, wcześniej należąca do elitarnego grona Tier-1, wprowadza na rynek fotowoltaiczny panele słoneczne REC350TP2S 72 o rekordowej mocy nominalnej - 350W.

Czytaj dalej arrow