Nastąpił przełom w dziedzinie wydajności perowskitowych paneli fotowoltaicznych

Naukowcy z City University of Hong Kong (CityUHK) dokonali przełomu w dziedzinie perowskitowych ogniw słonecznych, osiągając wydajność konwersji energii na poziomie 25% oraz stabilność na poziomie 95% po 2000 godzinach testów. Wynalazek ten stanowi krok milowy w technologii fotowoltaicznej, ponieważ zwiększa zarówno wydajność, jak i trwałość ogniw, co jest kluczowe dla ich komercjalizacji i masowej produkcji.

 

 

Badacze z CityUHK zastosowali dwie innowacyjne metody w strukturze ogniw perowskitowych. Po pierwsze, połączyli warstwy materiałów selektywnie wybierających dziury z warstwą perowskitu, co uprościło proces produkcyjny. Po drugie, zastąpili tradycyjne materiały organiczne, takie jak fulereny i bathokuproina (BCP), nieorganiczną warstwą transportową z tlenku cyny (SnO₂). Dzięki temu osiągnęli nie tylko wyższą efektywność ogniwa, ale także znacząco poprawili jego stabilność operacyjną, co oznacza, że urządzenie zachowuje swoją wydajność przez długi czas w trudnych warunkach testowych.

 

Jednym z kluczowych aspektów tej innowacji jest zastosowanie metody osadzania warstw atomowych (ALD), która pozwala na tworzenie warstwy tlenku cyny z deficytem tlenu. Taki zabieg zmniejsza przesunięcie pasma energetycznego i prowadzi do lepszego przylegania warstwy tlenkowej do perowskitu. Efektem tego jest nie tylko wzrost wydajności energetycznej, ale także poprawa długoterminowej stabilności ogniw perowskitowych.

 

Prace badawcze, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie *Science*, wykazały, że ogniwa te mogą być gotowe do komercyjnego zastosowania w przeciągu kilku najbliższych lat. Naukowcy podkreślają, że nowa struktura ogniw perowskitowych znacznie upraszcza proces produkcji, redukując jednocześnie koszty materiałowe. To sprawia, że technologia ta staje się bardziej przystępna dla masowego rynku, a jej rozwój może odegrać kluczową rolę w przyszłości energetyki odnawialnej.

 

Zespół badawczy z CityUHK planuje teraz skoncentrować się na zastosowaniu tej technologii w większych modułach słonecznych, co mogłoby umożliwić szerokie zastosowanie perowskitów w systemach energetycznych na całym świecie. Według ekspertów, technologia ta ma potencjał, aby przyspieszyć rozwój zrównoważonej produkcji energii, oferując jednocześnie wyższą efektywność i trwałość niż obecnie dostępne rozwiązania.