Nesmrteľné solárne články môžu byť realitou. Vedci vyriešili veľký problém panelov

Perovskitové solárne články patria medzi najrýchlejšie sa rozvíjajúce technológie v oblasti obnoviteľných zdrojov, no ich cestu k masovému nasadeniu brzdí citlivosť na vysoké teploty. Tie dokážu narušiť ich štruktúru už počas výroby a výrazne skrátiť životnosť.

Ako uvádza portál Earth, tím vedcov z Xi’an Jiaotong University predstavil riešenie, ktoré môže tento problém zásadne eliminovať.

Nový postup, ktorý mení doterajšie limity

Perovskitové solárne články sú považované za jeden z najperspektívnejších materiálov budúcnosti. Ich výhodou je vysoká účinnosť, nízke výrobné náklady a možnosť tlače na tenké vrstvy. Nevýhodou je však ich citlivosť na teplo, ktoré dokáže narušiť vnútornú štruktúru materiálu ešte počas samotnej výroby.

Počas procesu žíhania totiž dochádza k úniku jódu z povrchu materiálu. Vznikajú tak defekty, ktoré sa šíria dovnútra a postupne znižujú výkon aj stabilitu článku. Tím vedený doktorom Chaom Liangom preto predstavil nový postup nazývaný molekulárne lisovacie žíhanie. Namiesto dodatočných opráv poškodení sa zameriava na ich prevenciu.

Počas zahrievania pritlačia na povrch perovskitu tenkú ochrannú vrstvu bez rozpúšťadiel. Tá obsahuje molekulu 2-pyridyletylamínu, ktorá sa viaže na odkryté atómy olova a spevňuje kryštálovú mriežku. Výsledkom je pevnejší povrch, menej defektov a efektívnejší pohyb elektrického náboja.

Energia zo slnka sa tak premieňa na elektrinu s menšími stratami. Testy ukázali, že nový postup má obrovský potenciál. Malé testovacie články dosiahli certifikovanú účinnosť 26,5 percenta, pričom väčší modul s plochou 16 cm² dosiahol 23 percent. To sú hodnoty, ktoré perovskity posúvajú tesne pod špičku rebríčkov sledovaných aj National Renewable Energy Laboratory.

Ešte dôležitejšia je však stabilita. Pri testovaní v náročných podmienkach, teda pri teplote 85 °C a vlhkosti 60 percent, si články po viac ako 1 600 hodinách zachovali 98,6 percenta pôvodného výkonu. Aj po vyše 5 000 hodinách skladovania bez osvetlenia zostala degradácia minimálna.

OIST

Hoci ide zatiaľ o laboratórne riešenie, nový prístup rieši jeden z najväčších problémov perovskitových solárnych článkov. Ak sa technológia podarí preniesť do veľkovýroby, mohla by otvoriť cestu k lacným, vysoko účinným a mimoriadne odolným solárnym panelom.

V čase, keď svet potrebuje masívne nasadenie obnoviteľných zdrojov energie, môže práve schopnosť prežiť teplo rozhodovať o tom, ktoré technológie sa presadia v praxi. Tento objav ukazuje, že perovskity k tomu majú bližšie než kedykoľvek predtým.

Čítajte viac z kategórie: Ekológia