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

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Technologie mobilne

Liczba elektrycznych aut w Polsce rośnie szybciej niż infrastruktura ich ładowania. Budową szybkich ładowarek są zainteresowane przede wszystkim firmy

Według danych Licznika Elektromobilności pod koniec kwietnia 2021 roku po polskich drogach jeździło ponad 23,8 tys. elektrycznych aut. W pierwszych miesiącach tego roku ich liczba zwiększyła się o ponad 5 tys. sztuk, czyli o 137 proc. w porównaniu z poprzednim okresem. Infrastruktura stacji ładowania elektryków w Polsce wciąż jednak wygląda ubogo na tle Europy. Na koniec grudnia 2020 roku dostępne były w Polsce 1364 punkty ładowania pojazdów elektrycznych. Dla porównania w Niemczech jest ponad 35 tys., a do końca 2021 roku ta liczba ma wzrosnąć do 72 tys. 

Kosmos i lotnictwo

Na świecie trwa wyścig na stworzenie m.in. infrastruktury kwantowego internetu. Komunikacja kwantowa będzie niemal niemożliwa do zhakowania

W przeciwieństwie do konwencjonalnego szyfrowania komunikacja kwantowa jest uważana za niemożliwą do zhakowania, a tym samym stanowi przyszłość bezpiecznego przesyłania informacji. Jej rdzeniem jest technologia kwantowej dystrybucji klucza, która wykorzystuje stany kwantowe cząstek, np. fotonów, do utworzenia ciągu zer i jedynek. Każdy podsłuch między nadawcą a odbiorcą zmieni ten klucz i będzie natychmiast zauważony. Trwa globalny wyścig o rozwój zdolności kwantowych, a budowa sieci kwantowych to kolejny krok w tym procesie. Europa już poczyniła kroki w tym kierunku.