Newsy

Naukowcy opracowali sposób na podwyższenie wydajności ogniw perowskitowych. Już wkrótce będą realną i tańszą alternatywą dla tradycyjnych paneli [DEPESZA]

2021-03-02  |  06:00
Wszystkie newsy

Perowskit w połączeniu z dwutlenkiem cyny może posłużyć do zbudowania ogniw o wydajności zbliżonej do tej, którą zapewniają panele krzemowe. Istotną kwestią w potencjalnym wykorzystaniu tego materiału w fotowoltaice pozostaje aspekt praktyczny. – Ogniwa perowskitowe mogą być znacznie lżejsze w porównaniu z krzemowymi – podkreśla Moungi Bawendi z MIT. Mogą też być znacznie tańsze w wytwarzaniu. Opracowana przez naukowców z MIT nowa technologia może zacząć być wykorzystywana w bieżącej produkcji perowskitowych paneli słonecznych, którą planują m.in. Polacy.

– Pokazujemy, że nawet przy pojedynczej aktywnej warstwie perowskitu możemy osiągnąć wydajność zbliżoną do ogniw krzemowych, a także znaleźć się w zasięgu wydajności ogniw zbudowanych w oparciu o arsenek galu. Przy czym obie te technologie istnieją znacznie dłużej niż perowskity – wskazuje dr Jason Yoo z MIT. – Perowskity, przynajmniej na papierze, mogą być znacznie tańszą alternatywą dla tych technologii.

Perowskity są minerałami, z którymi wiązane są ogromne nadzieje w kontekście rozwoju fotowoltaiki. Ich podstawowa zaleta to możliwość zbudowania na nich bardzo cienkich i lekkich ogniw, które można integrować na przykład z fasadą budynku i pokryciem dachu. Dzięki temu, że jest to materiał o dużej elastyczności, można go wykorzystać do tworzenia innowacyjnych źródeł energii, takich jak markizy, rolety czy żaluzje fotowoltaiczne. Nad wykorzystaniem perowskitów do produkcji ogniw pracowała polska fizyk, OIga Malinkiewicz, założycielka firmy Saule Technologies, która ma zbudować pierwszą na świecie linię produkcyjną ogniw perowskitowych.

Naukowcy z MIT odkryli, że połączenie materiału perowskitowego ze specjalnie obrobioną, przewodzącą warstwą dwutlenku cyny może zwiększyć wydajność ogniwa z 20–22 proc. nawet do 25,2 proc. Choć wydaje się to niewiele, w większej skali może oznaczać ogromne korzyści finansowe.

– Nasze spostrzeżenia opisane w artykule w „Nature” i niektóre z podpowiadanych sztuczek mogą potencjalnie być wdrożone do metod obecnie opracowywanych dla wielkoskalowych ogniw perowskitowych, które są już aktualnie produkowane. Tym samym można zwiększyć ich wydajność – podkreśla Moungi Bawendi, profesor chemii im. Lestera Wolfe’a w Massachusetts Institute of Technology.

Z kolei międzynarodowy zespół badawczy, w skład którego weszli naukowcy z Pakistanu, Chin i Arabii Saudyjskiej, opracował perowskitowe ogniwo słoneczne o dużej stabilności termicznej. Wykorzystano do tego specjalne nanorurki stworzone z dwutlenku cezu i tytanu. Dzięki temu udało się zwiększyć sprawność konwersji energii o ponad 22 proc.

Według analityków z Data Bridge Market Research światowy rynek ogniw perowskitowych osiągnie do 2027 roku wycenę na poziomie niemal 3,5 mld dol. Średnioroczne tempo wzrostu utrzyma się na poziomie 34 proc. Czynnikiem napędzającym rozwój tego rynku ma być przede wszystkim zwiększone zapotrzebowanie na ogniwa fotowoltaiczne, połączone z oczekiwaniem klientów na elastyczne i lekkie ogniwa. Popyt na rozwiązania z zakresu fotowoltaiki ma być uwarunkowany dążeniami do redukcji zjawiska niskiej emisji i konwersji energetyki na odnawialne źródła energii.

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Kalendarium

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Kosmos i lotnictwo

Historyczny lot drona na Marsie zakończony sukcesem. Maszyna pomoże w poszukiwaniu życia na powierzchni planety

Dron NASA Ingenuity stał się pierwszym urządzeniem w historii, które wykonało napędzany, kontrolowany lot na innej planecie. To historyczne wydarzenie i dowód na to, że kontrolowany lot na innej planecie jest możliwy, chociaż powietrze na Marsie nie sprzyja lotom. Dzięki możliwości patrzenia z góry misja może przynieść rewolucyjne rezultaty. – Łazik marsjański jest w stanie pokonać stosunkowo małą odległość. Kiedy towarzyszy mu helikopter, który może bardzo szybko pokonać duże odległości, możemy zbadać dużo większą powierzchnię i zidentyfikować interesujące cele – tłumaczy Paweł Kicman, inżynier systemów AOCS w Centrum Badań Kosmicznych.

Energetyka

Polska ma szansę na wdrożenie czystych technologii węglowych obniżających emisyjność kopalni. Niezbędne jest jednak ich wsparcie finansowe

Węgiel można spalać tak, by praca elektrowni spełniała założenia niskoemisyjności – twierdzą eksperci z Górniczej Izby Przemysłowo-Handlowej. Technologie węglowe mogą też posłużyć do produkcji czystego paliwa czy odczynników chemicznych. Polityka Unii Europejskiej uniemożliwia jednak w dalszej perspektywie działanie energetyki węglowej w krajach wspólnoty. Szansą dla branży okołogórniczej może być jednak zapowiadane wsparcie dla Funduszu Badawczego Węgla i Stali na realizację projektów w zakresie czystej technologii węglowej.