Newsy

Nadchodzi nowa generacja paneli fotowoltaicznych. Grafen i perowskity ułatwią tworzenie wytrzymalszych i wydajniejszych ogniw [DEPESZA]

2020-07-17  |  06:00
Wszystkie newsy

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.

Więcej na temat
Energetyka Fotowoltaiczne innowacje zmienią oblicze nowoczesnego budownictwa. Pozwolą tworzyć zeroemisyjne hotele czy biurowce Wszystkie newsy
2020-06-23 | 06:00

Fotowoltaiczne innowacje zmienią oblicze nowoczesnego budownictwa. Pozwolą tworzyć zeroemisyjne hotele czy biurowce

Wejście na rynek fotowoltaiczny firmy Tesla zwróciło uwagę na potencjał tej technologii w branży mieszkaniowej. O wykorzystaniu paneli fotowoltaicznych w budownictwie coraz
Ochrona środowiska Firmy szukają możliwości oszczędzania na rachunkach za energię. Coraz więcej decyduje się na inwestycje w panele fotowoltaiczne
2020-06-16 | 06:25

Firmy szukają możliwości oszczędzania na rachunkach za energię. Coraz więcej decyduje się na inwestycje w panele fotowoltaiczne

Jesienią przedsiębiorstwa czeka kolejny wzrost kosztów w postaci wyższych rachunków za energię. To skłania je do szukania oszczędności. Tym bardziej że ich finanse mocno
Ochrona środowiska [DEPESZA] Od października wzrosną opłaty za prąd. Inwestycja w fotowoltaikę może pomóc firmom w kryzysie zaoszczędzić na rachunkach
2020-04-09 | 06:20

[DEPESZA] Od października wzrosną opłaty za prąd. Inwestycja w fotowoltaikę może pomóc firmom w kryzysie zaoszczędzić na rachunkach

Pandemia koronawirusa uderza w małe i średnie firmy, które zaczęły już szukać oszczędności i możliwości obniżenia bieżących kosztów utrzymania, jak

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Złote Spinacze 2020 - zgłoszenie

Technologie

Jak korzystać z materiałów Newserii?

Ważne informacje dla dziennikarzy i mediów

Wszystkie materiały publikowane w serwisach agencji informacyjnej Newseria przeznaczone są do bezpłatnej dystrybucji poprzez serwisy internetowe, stacje radiowe i telewizje, wydawców prasy oraz aplikacje pełniące funkcję agregatorów newsów. 

Szczegóły dotyczące warunków współpracy znajdują się tutaj.

Technologie

Dr hab. Piotr Płoszajski: Wirus nie spowodował kryzysu, tylko ujawnił problemy systemu. Potrzebujemy technologii, żeby go rozwiązać

Pandemia pokazała możliwości najnowszej technologii. Jednocześnie koronawirus ukazał wady całego systemu, m.in. długie łańcuchy logistyczne czy szybkie tempo rozpowszechniania dezinformacji. Potrzebujemy nowych technologii, począwszy od komputerowych, a skończywszy na technologiach inżynierii genetycznej po to, żeby te problemy rozwiązać. – To jest nieustający wyścig pomiędzy technologiami a rozwiązywaniem problemów, które one tworzą – ocenia dr hab. Piotr Płoszajski, profesor SGH w Warszawie.