Zespół z City University of Hong Kong (CityU) i Imperial College London dokonał przełomowego odkrycia, które może mieć poważne implikacje dla produkcji energii odnawialnej i osiągnięcia celów zerowych emisji dwutlenku węgla.
Naukowcy odkryli sposób na wytwarzanie ultra wydajnych ogniw słonecznych na skalę komercyjną przy użyciu „cudownego materiału” – perowskitu.
Minerał perowskit został okrzyknięty „cudownym materiałem” za jego niezwykłe właściwości w porównaniu z tradycyjnymi krzemowymi ogniwami słonecznymi. Jednak do tej pory były one zbyt niestabilne, aby nadawały się do użytku komercyjnego.
Naukowcy twierdzą, że ogniwa nowej generacji będą kosztować mniej, mieć znacznie wyższą wydajność konwersji energii oraz będą lekkie i elastyczne. Dzięki temu będą mogły być wykorzystywane w nowym zastosowaniu, głównie przy powlekaniu szklanych okien cienkimi warstwami przezroczystych paneli słonecznych.
Po raz pierwszy przydomek „cudownego materiału” nadał perowskitowi wybitny profesor fizyki z University of Utah w 2017 roku. W tamtym czasie uważano, że komercjalizacja technologii nastąpi za co najmniej dekadę, jednak to odkrycie może znacznie przyspieszyć ten proces.
Jednak chemicy byli w stanie przezwyciężyć trudne właściwości perowskitu, wykorzystując materiał zawierający metal zwany ferrocenami. Dodali go jako interfejs między warstwą pochłaniającą światło ogniwa słonecznego a warstwą transportującą elektrony. Wykorzystując tą nową technikę, naukowcy z CityU jako pierwszy zespół stworzyli ogniwo słoneczne zdolne do działania na poziomie podobnym do ogniw krzemowych, a jednocześnie bardziej stabilne.
Testy nowych ogniw słonecznych wykazały, że mogą one działać w ciągłym oświetleniu przez ponad 1500 godzin, zachowując przy tym 98% swojej początkowej wydajności. Doktor Zhu Zonglong, adiunkt na Wydziale Chemii CityU powiedział, że wiarygodne wyniki ich badań oznaczają, że zbliża się komercjalizacja perowskitów. „Najważniejszą częścią tej pracy jest to, że z powodzeniem wyprodukowaliśmy wysoce wydajne perowskitowe ogniwa słoneczne, zapewniając jednocześnie obiecującą stabilność. Naszym celem jest zwiększenie skali produkcji ogniw słonecznych z perowskitu przy użyciu tej nowatorskiej molekuły i łatwej metody, przyczyniając się do osiągnięcia globalnego celu zrównoważonego rozwoju zero emisji dwutlenku węgla”.
Naukowcy City University of Hong Kong (CityU) i Imperial College London już opatentowali swoje odkrycie.
