W ostatnich latach rynek fotowoltaiczny żyje jednym - perowskitami. Są to minerały posiadające niezwykłe zdolności absorpcji światła, dzięki czemu mogą zostać wykorzystane do produkcji ogniw słonecznych nowej generacji. Obecnie naukowcy z całego świata prowadzą badania nad możliwościami tego surowca. Pytanie jest jedno - jak może zmienić się świat fotowoltaiczny dzięki perowskitom?
Czym są perowskity?
Perowskity to rodzaj minerału, który jest bardzo podobny do krystalicznego węgla. Został on zidentyfikowany po raz pierwszy przez rosyjskiego mineraloga Lwa Perowskiego w 1839 roku. Perowskity są uważane za jeden z najciekawszych i najbardziej obiecujących surowców ostatnich lat. Mają wiele zalet, które sprawiają, że są one idealnymi kandydatami do zastosowania w wielu dziedzinach, takich jak elektronika, optoelektronika, fotowoltaika i magnetyzm.
Perowskity są bardzo lekkie i elastyczne, dzięki czemu mogą być łatwo przybierać różne kształty. Ponadto, minerały te są bardzo dobrymi przewodnikami ciepła i elektryczności. Perowskity mają również bardzo wysoką zdolność absorpcji światła. Dzięki temu mogą być one wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej z promieniowania słonecznego.
Elastyczne ogniwa perowskitowe
Perowskitowe ogniwa słoneczne (PSC) to kolejna generacja ogniw fotowoltaicznych, które wykorzystują perowskitowe materiały półprzewodnikowe do przewodzenia prądu elektrycznego. PSC są uważane za jeden z najbardziej obiecujących kandydatów na przyszłe ogniwa słoneczne, ponieważ mogą być wytwarzane w sposób o wiele tańszy i bardziej ekologiczny, niż konwencjonalne krzemowe ogniwa fotowoltaiczne.
Perowskitowe ogniwa słoneczne to stosunkowo nowa technologia. Po raz pierwszy zaprezentowano je w 2012 r. - ich sprawność wynosiła wtedy 4,4%. W 2017 roku najwyższą sprawność perowskitowego ogniwa słonecznego - 22,1% - osiągnął zespół z UNIST.
Główną zaletą perowskitowych ogniw słonecznych jest to, że można je wytwarzać przy użyciu technik przetwarzania w roztworze, które są znacznie prostsze i tańsze niż techniki próżniowe stosowane do produkcji konwencjonalnych ogniw słonecznych. Perowskitowe ogniwa słoneczne są również elastyczne i mogą być wytwarzane na wielu różnych podłożach, w tym na szkle, plastiku i metalu.
Głównym wyzwaniem dla perowskitowych ogniw słonecznych jest ich trwałość. Materiał perowskitowy jest niestabilny w obecności światła i tlenu, a z czasem ulega degradacji. W ostatnich latach osiągnięto jednak znaczny postęp w opracowywaniu trwałych materiałów i urządzeń perowskitowych.
Perowskitowe ogniwa słoneczne mają potencjał, by stać się tanią, wysokowydajną technologią, którą można łatwo wytwarzać przy użyciu technik przetwarzania w roztworze. Naukowcy z całego świata aktualnie zajmują się badaniami nad wydłużeniem trwałości perowskitowych ogniw fotowoltaicznych - niestety, na rozwój wydarzeń musimy jeszcze trochę poczekać.