Ogniwa fotowoltaiczne jeszcze bardziej efektywne?
Naukowcy przedstawili perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne o znacznie poprawionych właściwościach antyodbiciowych. To z kolei ma wpływ przede wszystkim na ich większą efektywność.
Zespół naukowców z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego oraz Fraunhofer Institute for Solar Energy zaprezentował perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne o znacznie poprawionych właściwościach antyodbiciowych. Wyniki ich badań zostały opublikowane w czasopiśmie „Advanced Materials and Interfaces”, podał Uniwersytet Warszawski w komunikacie.
Najczęściej stosowanym materiałem do produkcji paneli fotowoltaicznych jest krzem, którego wydajność jest ograniczona. Naukowcy pracują nad innymi rozwiązaniami, które z jednej strony zwiększą efektywność ogniw, a z drugiej umożliwią tańszą i bardziej przyjazną dla środowiska produkcję.
Ogniwa na bazie perowskitu spełniają oba te kryteria. Obecnie liczne ośrodki badawcze na całym świecie pracują nad poprawą ich wydajności oraz odporności na warunki atmosferyczne. Jednym z wyzwań, z którymi mierzą się badacze, jest integracja ogniw perowskitowych z ogniwami krzemowymi, przy jednoczesnym zmniejszeniu strat wynikających z odbicia oraz tzw. pasożytniczej absorpcji – czytamy w komunikacie.
Do stworzenia wydajnej antyodbiciowej struktury o symetrii plastra miodu na powierzchni perowskitu naukowcy z Polski i Niemiec zastosowali metodę nanoimprintingu. Ta technika pozwala tworzyć nanometrowe struktury na bardzo dużych powierzchniach, nawet powyżej 100 cm².
– Dzięki temu zagwarantowana jest od razu skalowalność procesu produkcji urządzeń o dużej powierzchni, co jest bardzo istotne w kontekście pilnej potrzeby transformacji energetycznej – mówi Maciej Krajewski, badacz z Wydziału Fizyki UW.
Metoda łagodniejsza i tańsza
Aplikowanie struktury antyodbiciowej metodą nanoimprintingu ponadto nie uszkadza perowskitu. To umożliwia zastosowanie innych struktur, odpowiednio dobranych do danej architektury ogniwa. Jak podaje uczelnia dzięki zastosowaniu metody nanoimprintingu możliwe jest wytwarzanie całego urządzenia w dużej skali i w jednym procesie technologicznym, co istotnie obniża koszty przedsięwzięcia.
Zastosowana metoda jest kompatybilna z układami tandemowymi, czyli łączącymi ogniwa krzemowe i perowskitowe. To pozwala na bezpośrednie przeniesienie procedury na nowo powstające architektury fotowoltaiczne, co może prowadzić do dalszego zwiększania wydajności – podała także uczelnia.
Perowskit to minerał, który składa się z tlenku wapnia i tytanu.
Źródło: UW mat.pras.
Czytaj też: Farmy fotowoltaiczne w kosmosie? Za chwilę stanie się to opłacalne!
Grafika tytułowa: Mariana Proença / Unsplash
