Nadchodzi nowa generacja paneli fotowoltaicznych. Grafen i perowskity ułatwią tworzenie wytrzymalszych i wydajniejszych ogniw [DEPESZA]
Era klasycznych krzemowych paneli fotowoltaicznych powoli dobiega końca. Inżynierowie pracują nad panelami kolejnej generacji, które dzięki wykorzystaniu nowych materiałów będą działać z wyższą wydajnością oraz będą bardziej odporne na warunki atmosferyczne. W kręgu zainteresowania innowatorów znajdują się panele perowskitowe. W Polsce powstaje pierwsza na świecie fabryka perowskitowych ogniw, a naukowcy z całego świata pracują nad poprawą ich wydajności i rozwiązaniem problemu szybkiej degradacji. Nadzieję na osiągnięcie tego celu daje grafen.
W przeciwieństwie do tradycyjnych ogniw słonecznych na bazie krzemu te perowskitowe są elastyczne, lekkie, ultracienkie i częściowo transparentne. Mogą wydajnie pracować nawet przy niepełnym naświetleniu, co zwiększa ich wydajność, ale też liczbę zastosowań. Głównym problemem paneli fotowoltaicznych z perowskitu jest jednak dość szybka degradacja w warunkach naturalnych.
Naukowcy z Ulsan National Institute of Science and Technology opracowali nową elektrodę, która może potencjalnie poprawić stabilność perowskitowego ogniwa słonecznego. Wysokowydajna, elastyczna i przezroczysta elektroda na bazie metalu ma dodatkową warstwę grafenu o doskonałej nieprzepuszczalności. Zjawisko rozkładu wywoływanego metalami, które zostało zidentyfikowane jako chroniczny problem perowskitowych ogniw słonecznych na bazie metalowej elektrody, zostało w ten sposób wyeliminowane, co ma skutecznie poprawić stabilność ogniw.
– Przygotowany przez nas dokument pokazuje, że wstawienie warstwy ochronnej między elektrodą na bazie metalu a folią perowskitową może zapobiec degradacji wywoływanej metalem i że warstwa grafenu może skutecznie tłumić dyfuzję metali i jonów halogenków – wskazuje autor badania Gyujeong Jeong z południowokoreańskiego Ulsan National Institute of Science and Technology.
Jednym z pionierów w projektowaniu perowskitowych ogniw fotowoltaicznych jest polska firma Saule Technologies założona przez Olgę Malinkiewicz. W ostatnim czasie rozpoczęła sprzedaż m.in. garażu słonecznego Solar Carport, autonomicznej stacji ładowania samochodów elektrycznych. Obecnie we Wrocławiu powstaje pierwsza na świecie fabryka perowskitowych ogniw słonecznych, budowana właśnie przez Saule Technologies.
Elastyczne elektrody opracowane przez zespół koreańskich naukowców z UNIST mogą stanowić podwaliny do wypracowania ogniw fotowoltaicznych nowej generacji, które przy niskim koszcie produkcji zapewnią wysoką wydajność. Wstępne badania dowiodły, że po 1000 przepracowanych godzinach panele charakteryzują się wysoką, 97,5-proc. sprawnością. A po 5 tys. testów zginania ich wydajność spadła zaledwie o 6 proc.
– Nowa metoda znacznie poprawiła zarówno wydajność, jak i stabilność perowskitowych ogniw fotowoltaicznych – podkreśla prof. Hyesung Park z Ulsan National Institute of Science and Technology. – Prace te stanowią skuteczną strategię projektowania wytrzymałych mechanicznie i chemicznie niezawodnych, wolnych od drogiego tlenku indowo-cynowego (ITO), przezroczystych folii przewodzących wspomaganych metalem w perowskitowych ogniwach fotowoltaicznych.
Tymczasem potencjał grafenu w fotowoltaice doceniła także polska firma Euro Com Project, autorzy wysokosprawnych ogniw fotowoltaicznych bazujących na elektrodach grafenowych. Ich opatentowana technologia PVGRAF pozwala zauważalnie zwiększyć wydajność paneli m.in. w regionach mocno nasłonecznionych, narażonych na wysokie temperatury, w których klasyczne panele wykazują się niską efektywnością.
Według analityków Allied Market Research wartość rynku paneli fotowoltaicznych w 2026 roku wyniesie 223,3 mld dol. i wykaże średnioroczny wskaźnik wzrostu na poziomie 20,5 proc.
Fotowoltaiczne innowacje zmienią oblicze nowoczesnego budownictwa. Pozwolą tworzyć zeroemisyjne hotele czy biurowce
Firmy szukają możliwości oszczędzania na rachunkach za energię. Coraz więcej decyduje się na inwestycje w panele fotowoltaiczne
[DEPESZA] Od października wzrosną opłaty za prąd. Inwestycja w fotowoltaikę może pomóc firmom w kryzysie zaoszczędzić na rachunkach
Czytaj także
- 2024-02-12: Segment przydomowych mikroinstalacji fotowoltaicznych się odbudowuje. Do rozwiązania wciąż pozostaje problem przyłączeń do sieci i rozliczeń nadwyżek energii
- 2023-10-17: Polacy opracowali innowacyjną technologię odzysku surowców z paneli fotowoltaicznych. To pomoże rozwiązać narastający problem zużytych ogniw
- 2023-08-16: W wyniku ekspozycji na słońce bez odpowiedniej ochrony może dojść do oparzenia słonecznego. By złagodzić jego efekty, należy unikać domowych metod jak kefir czy śmietana
- 2023-07-27: Pożary i susze w Europie to wina zmian klimatu i zbyt wolnego przechodzenia na OZE. Każdy gigawat zielonej energii to oszczędność pieniędzy, emisji i wody
- 2023-06-16: Program Mój Prąd powoli zwiększa popularność przydomowych magazynów energii. Na razie tylko co 10. wniosek obejmuje taką inwestycję
- 2023-04-18: Przyspieszyły prace nad rozwojem zielonego wodoru w UE. Ma być masowo stosowanym paliwem w transporcie i przemyśle
- 2022-09-30: W Polsce rusza program rekultywacji hałd kopalnianych. Jest w nich ukrytych nawet do 150 mln t węgla
- 2022-09-26: Szybki przyrost mocy w fotowoltaice pociąga za sobą rozwój technologii. Nowe materiały i funkcjonalności obniżają koszty produkcji energii
- 2022-08-17: Rozwój fotowoltaiki nie zwalnia. Rosnące ceny energii powodują, że na te inwestycje decyduje się coraz więcej przedsiębiorców
- 2022-06-17: Specjalny materiał z dodatkiem grafenu może pochłaniać elektrosmog. Polscy naukowcy chcą go wprowadzić na rynek w ciągu kilku miesięcy
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Konsument
Brytyjscy naukowcy dowiedli, że odczuwania szczęścia można się nauczyć. Trzeba jednak stale to ćwiczyć
Sześcioletnie badania, połączone z prowadzeniem kursów uczących tego, jak poprawić samopoczucie i stać się człowiekiem szczęśliwym, wykazały, że stosując odpowiednie strategie, można uzyskać zadowalające rezultaty. Przejście kursu prowadzonego przez naukowców z Uniwersytetu Bristolskiego umożliwia poprawę parametrów świadczących o samopoczuciu nawet o 15 proc. Okazuje się jednak, że zalecane ćwiczenia należy wykonywać trwale – w przeciwnym razie następuje regres do poziomu sprzed ich wdrożenia. Dobre wyniki badań skłoniły ich autora do wydania poradnika. Jego polskojęzyczna wersja ukaże się w maju.
Konsument
Techniki genomowe mogą zrewolucjonizować europejskie rolnictwo i uodpornić je na zmiany klimatu. UE pracuje nad nowymi ramami prawnymi
Techniki genomowe (NTG) pozwalają uzyskiwać rośliny o większej odporności na susze i choroby, a ich hodowla wymaga mniej nawozów i pestycydów. Komisja Europejska wskazuje, że NTG to innowacja, która może m.in. zwiększyć odporność systemu żywnościowego na zmiany klimatu. W tej chwili wszystkie rośliny uzyskane w ten sposób podlegają tym samym, mocno wyśrubowanym zasadom, co GMO. Dlatego w ub.r. KE zaproponowała nowe rozporządzenie dotyczące roślin uzyskiwanych za pomocą technik genomowych. W lutym br. przychylił się do niego Parlament UE, co otworzyło drogę do rozpoczęcia negocjacji z rządami państw UE w Radzie. Wątpliwości wielu państw członkowskich, również Polski, budzi kwestia patentów NGT pozostających w rękach globalnych koncernów, które mogłyby zaszkodzić pozycji europejskich hodowców.
IT i technologie
Nowy ośrodek w Krakowie będzie wspierać innowacje dla NATO. Połączy start-upy i naukowców z sektorem obronności
Połączenie najzdolniejszych naukowców oraz technologicznych start-upów z firmami z sektora obronnego i wojskowego – to główny cel akceleratora, który powstaje w Krakowie. Będzie on należał do natowskiej sieci DIANA, która z założenia ma służyć rozwojowi technologii służących zarówno w obronności, jak i na rynku cywilnym w krajach sojuszniczych NATO. Eksperci liczą na rozwiązania wykorzystujące m.in. sztuczną inteligencję, drony czy technologie kwantowe. Dla sektora to szansa na pozyskanie innowacji na skalę światową, a dla start-upów szansa na wyjście na zagraniczne rynki i pozyskanie środków na globalny rozwój.
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.