Naukowcy z King Abdullah University of Science and Technology opracowali nowe, tandemowe ogniwo słoneczne z krzemu i perowskitu o rekordowej wydajności. Rekord został niezależnie potwierdzony przez Europejskie Laboratoria Energii Odnawialnej.
Coraz skuteczniej wydzieramy energię Słońcu
Ludzkość kroczek po kroczku coraz skuteczniej wykorzystuje energię zapewnianą przez słońce – czy to poprzez coraz bardziej innowacyjne struktury, czy przez wydajniejsze modele ogniw. Czy solarne drogi, drzewa i talerze słoneczne są lepszym rozwiązaniem od efektywniejszych paneli? Niekoniecznie, ponieważ każda z tych technologii lepiej odnajduje się w innych zastosowaniach. Najnowsze odkrycie naukowców z King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) ma potencjał, by znacząco zwiększyć efektywność farm solarnych i domowych generatorów energii.
Nowoopracowane ogniwo to konstrukcja składająca się z krzemu i perowskitu. Większość komercyjnych ogniw słonecznych jest tradycyjnie wytwarzana z krzemu jako składnika aktywnego, jednak urządzenia te osiągają już swoje fizyczne granice wydajności. Nie pozostawiają wiele miejsca na ulepszenia bez radykalnej zmiany przepisu. Tu do akcji wkracza perowskit — krystaliczny materiał rywalizujący z krzemem. Okazuje się jednak, że współpraca daje dużo lepsze wyniki niż rywalizacja. Tandem krzemowo — perowskitowy przekroczył magiczną granicę 30% wydajności.
Ogniwo o nieznanej konstrukcji
Nowy rekord został zdobyty przez arabskich naukowców, którzy opracowali konstrukcję o wydajności 33,2%, przy regularnym oświetleniu. Oznacza to wzrost sprawności o 0,7% w stosunku do poprzedniego rekordzisty: urządzenia o sprawności 32,5%, opracowanego przez zespół Helmholtz Zentrum Berlin. Wynik został potwierdzony przez European Solar Test Installation jako w 100% autentyczny.
Zespół KAUST nie wyjaśnił dokładnie, jakie ulepszenia zostały wprowadzone w ogniwie słonecznym, aby ustanowić nowy rekord. Ale ten rodzaj przyrostowego postępu zwykle wynika z drobnych poprawek w materiałach, metodach produkcji, strukturach i projektach. Pozwala to z nadzieją patrzyć na przyszłość słonecznych źródeł energii, gdyż zaledwie dwa lata temu wydawało się niemożliwym przekroczenie 30% wydajności.
Naukowcy kontynuują intensywne prace nad wynalazkiem i koncentrują się na skalowaniu do rozmiarów przemysłowych.
