Ogniwa słoneczne nowej generacji

Wraz z rozwojem ogniw słonecznych wzmaga się konkurencja w tym sektorze przemysłu. Firmy z USA, Europy i Azji inwestują znaczne zasoby w działalność badawczo-rozwojową i starają się opracować ogniwa najbardziej wydajne i opłacalne w produkcji. W tym kontekście surowcem o dużym potencjale są perowskity. Jest to klasa materiałów, która w ostatnich latach przyciągnęła uwagę naukowców ze względu na wysoką wydajność przetwarzania światła słonecznego na energię.

Rewolucja energetyczna z ogniwami perowskitowymi
Moduły fotowoltaiczne mają zazwyczaj trzy warstwy: warstwę naładowaną dodatnio, ujemnie oraz warstwę graniczną. Kiedy światło słoneczne pada na ogniwo, fotony wzbudzają elektrony tworząc napięcie (efekt fotoelektryczny), które jest przekształcane w energię słoneczną. Ogniwa perowskitowe zawierają materiały z ładunkami dodatnimi i ujemnymi, więc struktura trójwarstwowa nie jest już konieczna. Dodatkowo nowoczesne ogniwa perowskitowe posiadają specjalne struktury, które optymalnie pochłaniają światło słoneczne. Ich efektywność wynosi teraz ponad 25%, co stanowi wartość porównywalną do ogniw krzemowych. Perowskitowe ogniwa słoneczne mogą być również stosowane na podłożach elastycznych, tym samym oferując nowe zastosowania w okładzinach budowlanych i przenośnej elektronice. Ich produkcja jest tańsza i mniej energochłonna niż konwencjonalnych ogniw krzemowych, przez co staje się bardziej opłacalna.

Dalszy rozwój z XRDynamic 500
Wydajność porównywalna do krzemu, która wciąż rośnie, wysoka elastyczność oraz produkcja niezależna od surowców sprowadzanych z Chin – biorąc pod uwagę liczne zalety tego rozwiązania rodzi się pytanie, dlaczego ogniwa perowskitowe jeszcze nie podbiły rynku. Głównym powodem jest ich dotychczasowy brak długowieczności. Perowskitowe ogniwa słoneczne nie mogą obecnie konkurować z modułami krzemowymi, których okres eksploatacji wynosi ok. 25 lat. Naukowcy wciąż dokładają starań, aby rozwiązać ten problem. Urządzenie XRDynamic 500 produkcji Anton Paar jest kluczowym narzędziem w badaniach nad perowskitami. Ten zaawansowany dyfraktometr rentgenowski używany jest do precyzyjnej analizy struktur krystalicznych perowskitów. Szczegółowa analiza umożliwia optymalizację właściwości materiału w celu dalszego zwiększenia wydajności ogniw. Eksperci przewidują, że ze względu na szybki rozwój tej technologii – również dzięki XRDynamic 500 produkcji Anton Paar – ogniwa perowskitowe trafią na rynek w ciągu około dwóch do pięciu lat.