Szwajcarscy naukowcy opracowali hybrydowe panele słoneczne, które z powodzeniem mogłyby rywalizować z ogniwami krzemowymi. W wyniku współpracy specjalistów z Politechniki Federalnej w Lozannie oraz Centrum Elektroniki i Mikrotechnologii powstały panele krzemowo-perowskitowe o rekordowej dla siebie wydajności 25,2%.

Przeciętna wydajność paneli słonecznych opartych o krzem wynosi 20-22%. Są to najbardziej rozpowszechnione ogniwa, które stanowią aż 90% rynku. Niestety, panele tego typu, choć charakteryzują się atrakcyjną ceną i wydajnością, osiągnęły już teoretycznie maksimum swoich możliwości.

Dlatego naukowcy poszukują alternatywnych rozwiązań. Jedno z nich zakłada połączenie dwóch rodzajów ogniw słonecznych, aby zwiększyć wydajność konwersji energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Wykonanie takich paneli było stosunkowo drogie, przynajmniej dotychczas. Naukowcy ze Szwajcarii dokonali przełomu i zaprezentowali ekonomicznie konkurencyjne rozwiązanie.

Ich metoda zakłada nałożenie ogniwa perowskitowego na ogniwo krzemowe. Można tego dokonać w trakcie standardowej produkcji krzemowych paneli słonecznych. Perowskity zwykle nakłada się w postaci płynnej, jednak nie sprawdziłoby się to w przypadku ogniw krzemowych, które posiadają na swojej powierzchni mikroskopijnej wielkości piramidy, a chodzi o to, aby je w pełni pokryć. W przeciwnym wypadku dochodziłoby do zwarć. Naukowcy opracowali więc metodę parowania, aby utworzyć nieorganiczną warstwę bazową, która skutecznie pokrywa krzemowe piramidy i jest porowata, co pozwala zachować ciekły roztwór organiczny. Na koniec, badacze podgrzewają substrat do temperatury 150 stopni Celsjusza, aby wykrystalizować jednorodną warstwę perowskitu na wierzchu mikroskopijnych piramid.

Źródło: EPFL/CSEM

Ta obiecująca technologia cechuje się wydajnością na poziomie 25,2%, a zatem przewyższa standardowe krzemowe ogniwa słoneczne. Co więcej, wynalazcy twierdzą, że ich hybrydowe panele mogą wkrótce osiągnąć efektywność nawet 30%, co w połączeniu ze stosunkowo niewielkimi kosztami wyprodukowania takiego ogniwa wydaje się być doskonałą alternatywą dla typowych krzemowych odpowiedników.