Newsy

Nowy rekord wydajności ogniw fotowoltaicznych dzięki perowskitom. Technologię rozwijają także Polacy [DEPESZA]

2020-12-16  |  06:00
Wszystkie newsy

Naukowcom udało się ustalić nowy rekord wydajności ogniw fotowoltaicznych. Przełomowe panele wykorzystują do przechwytywania energii słonecznej perowskitowe półprzewodniki i są w stanie zachować wysoką efektywność energetyczną nawet po setkach godzin funkcjonowania. Nowa technologia pozwoli zwiększyć wydajność elektrowni słonecznych bez jednoczesnego zwiększania zajmowanej przez nie powierzchni.

Wyścig o poprawę efektywności energetycznej paneli fotowoltaicznych trwa od lat. W 2018 roku brytyjscy naukowcy z firmy Oxford Photovoltaics stworzyli ogniwa o rekordowej wydajności rzędu 28 proc., na pobicie tego wyniku trzeba było poczekać kilka lat. Już w styczniu 2020 roku zespół naukowców z Helmholtz-Zentrum Berlin ogłosił, że udało im się zaprojektować i skonstruować ogniwa o doświadczalnej wydajności rzędu 29,15 proc., ale dopiero przyznanie certyfikatu Fraunhofer ISE pozwoliło oficjalnie uznać ten nowy rekord.

– Opracowaliśmy  specjalną warstwę kontaktową elektrody perowskitowo-krzemowego ogniwa, a także ulepszyliśmy warstwy pośrednie – wskazuje doktorant Eike Köhnen z zespołu prof. Steve’a Albrechta w instytucie Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB). – Wydajność 29,15 proc. to nie tylko rekord dla tej technologii, lecz także najwyższy wynik dla całej kategorii fotowoltaicznej w dokumentacji prowadzonej przez amerykańską agencję National Renewable Energy Laboratory.

Tak wysoką wydajność udało się wypracować dzięki zastosowaniu paneli fotowoltaicznych o unikatowej konstrukcji, które wykorzystują dwa półprzewodniki o odmiennej szerokości przerwy energetycznej. Podnieść wydajność prototypowych ogniw pozwoliło wykorzystanie pary komórek półprzewodnikowych o różnych właściwościach. Dzięki temu zespół był w stanie przechwytywać szersze spektrum wiązki promieni świetlnych. Hybrydowy perowskitowo-krzemowy panel zaprojektowany przez HZB przechwytywał zarówno światło widzialne, jak i część spektrum podczerwieni.

– Najpierw przygotowaliśmy idealne podłoże, na którym leży perowskit – tłumaczy Amran Al-Ashouri, doktorant z grupy Albrechta. – W szczególności zoptymalizowaliśmy tak zwany współczynnik wypełnienia, na który wpływa liczba utraconych nośników ładunku po drodze z ogniwa perowskitowego.

Warto zauważyć, że ta nietypowa konstrukcja tylko nieznacznie podwyższyła koszt wyprodukowania panelu. Przed naukowcami jest jednak jeszcze daleka droga do upowszechnienia tej technologii. Choć udało się dowieść, że nowe ogniwa po 300 godzinach pracy wciąż zachowują 95 proc. wydajności, model eksperymentalny miał niewielkie wymiary, zaledwie 1 cm2. Kolejnym krokiem na drodze do wdrożenia tych hybrydowych paneli do dystrybucji będzie przeskalowanie procesu produkcyjnego.

– Jestem pewny, że możemy osiągnąć ponad 30 proc. efektywności w ramach tej technologii – przekonuje prof. Steve Albrecht z instytutu Helmholtz-Zentrum Berlin.

Z perowskitowymi ogniwami fotowoltaicznymi eksperymentuje również polska firma Saule Technologies, która buduje pierwszą na świecie fabrykę perowskitowych ogniw słonecznych. Powstanie ona we Wrocławiu i będzie specjalizować się w produkcji m.in. elastycznych i transparentnych paneli, które można wykorzystywać w nowoczesnym budownictwie. Ogniwa tego typu są na tyle cienkie i lekkie, że można stosować je w roli pokrycia dachów bądź fasad budynków.

Czytaj także

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Newseria na XVI Europejskim Kongresie Gospodarczym

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Venture Cafe Warsaw

Finanse

Zwolnienia lekarskie w prywatnej opiece medycznej są ponad dwa razy krótsze niż w publicznej. Oszczędności dla gospodarki to ok. 25 mld zł

Stan zdrowia pracujących Polaków wpływa nie tylko na konkurencyjność firm i koszty ponoszone przez pracodawców, ale i na całą gospodarkę. Jednak zapewnienie dostępu do szybkiej i efektywnej opieki zdrowotnej może te koszty znacząco zmniejszyć. Podczas gdy średnia długość zwolnienia lekarskiego w publicznym systemie ochrony zdrowia wynosi 10 dni, w przypadku opieki prywatnej to już tylko 4,5 dnia – wynika z badania Medicover. Kilkukrotnie niższe są też koszty generowane przez poszczególne jednostki chorobowe, co pokazuje wyraźną przewagę prywatnej opieki. Zapewnienie dostępu do niej może ograniczyć ponoszone przez pracodawców koszty związane z prezenteizmem i absencjami chorobowymi w wysokości nawet 1,5 tys. zł na pracownika.

Motoryzacja

Dwie duże marki chińskich samochodów w tym roku trafią do sprzedaży w Polsce. Są w stanie konkurować jakością z europejskimi producentami aut

Według danych IBRM Samar w Polsce w pierwszych dwóch miesiącach 2024 roku zarejestrowano 533 auta chińskich producentów. Jednak niedługo mogą się one pojawiać na polskich drogach znacznie częściej, ponieważ swoją obecność na tutejszym rynku zapowiedziało już kilku kolejnych producentów z Państwa Środka. Chińskich samochodów, przede wszystkim elektryków, coraz więcej sprzedaje się również w Europie. Prognozy zakładają, że ich udział w europejskim rynku do 2025 roku ma zostać niemal podwojony. – Jakość produktów dostarczanych przez chińskich producentów jest dzisiaj zdecydowanie lepsza i dlatego one z powodzeniem konkurują z producentami europejskimi – mówi Wojciech Drzewiecki, prezes IBRM Samar.

Ochrona środowiska

Temperatury w Europie rosną dwukrotnie szybciej niż globalnie. Za tym idą rekordowe zjawiska klimatyczne

Marzec 2024 roku był 10. miesiącem z rzędu, który pobił rekord temperatur w historii globalnych pomiarów dla danego miesiąca roku – wskazują dane Copernicus Climate Change Service (C3S). Średnia temperatura wyniosła 14,14 st. C, czyli o 0,73 st. C więcej niż średnia dla marca z lat 1991–2020. Marzec był też o 1,68 st. cieplejszy niż w okresie przedindustrialnym, do którego odnoszą się globalne cele zawarte w porozumieniu paryskim. Kolejny miesiąc z rekordem ciepła oznacza nasilone zjawiska klimatyczne, również te ekstremalne. 2023 rok był w Europie okresem rekordów w tym zakresie, m.in. największych pożarów, powodzi czy fal upałów – wynika z raportu C3S i Światowej Organizacji Meteorologicznej.

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.