Przełom w Krakowie? Naukowcy z UJ pracują nad tanimi i ekologicznymi perowskitami!
Zespół naukowców z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie finalizuje badania nad perowskitami, które mogą stać się fundamentem taniej, dostępnej i przyjaznej dla środowiska energii. W kontekście dynamicznego rozwoju energetyki słonecznej w Unii Europejskiej, odkrycia te nabierają wyjątkowego znaczenia. Proces, w którym fotony – najmniejsze porcje energii światła słonecznego – są pochłaniane przez materiał i przekształcane w energię elektryczną, jest podstawą działania paneli fotowoltaicznych. Perowskity, dzięki swojej unikalnej strukturze krystalicznej, otwierają nowe możliwości zwiększenia efektywności tego procesu.
Największą zaletą tych materiałów jest ich wysoka sprawność. Standardowe ogniwa perowskitowe osiągają już około 26 procent, a w przypadku tzw. ogniw tandemowych, czyli łączenia warstwy krzemowej z perowskitową, sprawność może przekroczyć 35 procent. To wartość, która stawia je w gronie najbardziej obiecujących technologii odnawialnych źródeł energii. Ich dodatkową przewagą jest niezwykła elastyczność – dzięki cienkiej, zaledwie kilkumikrometrowej warstwie, ogniwa można nakładać na różne powierzchnie, a nawet integrować z szybami okiennymi, które częściowo przepuszczając światło, jednocześnie produkują prąd.
Naukowcy podkreślają również niski koszt produkcji. Według szacunków, cena metra kwadratowego ogniw perowskitowych mogłaby wynieść około 30 dolarów, co oznacza kwotę znacznie niższą niż w przypadku ogniw krzemowych. Co więcej, dzięki możliwości ich wytwarzania w technologiach przypominających druk atramentowy, potencjalna skala wdrożenia może być ogromna, a sama technologia dostępna nie tylko dla przemysłu, ale i mniejszych inwestorów.
Nie można jednak zapominać o wyzwaniach, jakie stoją przed badaczami. Największym problemem dotychczasowych ogniw perowskitowych jest ich niska stabilność – żadna z dotychczasowych konstrukcji nie pracowała dłużej niż kilka miesięcy, zanim jej wydajność spadła poniżej 80 procent wartości początkowej. Dodatkowo część stosowanych dotąd rozwiązań zawierała szkodliwy dla środowiska ołów. Krakowscy naukowcy udowodnili jednak, że perowskity mogą być wolne od tego metalu, a obecne prace koncentrują się na wydłużeniu żywotności materiału i poprawie jego parametrów użytkowych.
Badania prowadzone na Uniwersytecie Jagiellońskim pokazują, że Polska może stać się ważnym ośrodkiem rozwoju technologii przyszłości. Jeśli uda się rozwiązać problemy związane ze stabilnością, perowskity mogą wkrótce zrewolucjonizować rynek fotowoltaiki, sprawiając, że dostęp do czystej energii stanie się jeszcze tańszy i bardziej powszechny.
Źródło: Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
Czytaj też: Krakowscy naukowcy stworzyli przełomowe narzędzie do badania białek. To może zmienić medycynę!
Grafika tytułowa: ThisIsEngineering / Pexels
