Nowy rekord wydajności ogniw fotowoltaicznych dzięki perowskitom. Technologię rozwijają także Polacy [DEPESZA]
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
- 2025-07-28: Budowa morskich farm wiatrowych w Polsce szansą na kilkadziesiąt tysięcy nowych miejsc pracy. Wciąż brakuje jednak wykwalifikowanych pracowników
- 2025-07-18: Były prezes PGE: OZE potrzebuje wsparcia magazynów energii. To temat traktowany po macoszemu
- 2025-07-02: Rusza budowa lądowej infrastruktury dla projektów Bałtyk 2 i Bałtyk 3. Prąd z tych farm wiatrowych popłynie w 2027 roku
- 2025-05-21: Finansowanie Europejskiego Banku Inwestycyjnego wspiera rozwój OZE czy infrastruktury drogowej. Wśród nowych priorytetów bezpieczeństwo i obronność
- 2025-05-15: Energia słoneczna wyprzedziła węgiel jako źródło energii w UE. Tempo dalszego rozwoju zależy od inwestycji w system i sieć
- 2025-05-06: Duże projekty fotowoltaiczne w Polsce mocno spowolnione. Największymi problemami nadmierna biurokracja i chaos interpretacyjny
- 2025-04-10: Nowa wersja programu Czyste Powietrze zwiększa wymagania wobec wykonawców instalacji. Nie wszystkie firmy są w stanie im sprostać
- 2025-03-28: Enea zapowiada kolejne zielone inwestycje. Do 2035 roku chce mieć prawie 5 GW mocy zainstalowanej w OZE
- 2024-12-18: Rekordowa pożyczka z KPO dla Tauronu. 11 mld zł trafi na modernizację i rozbudowę sieci dystrybucji
- 2024-12-19: Polska centralna przyciąga coraz więcej inwestycji. W Łodzi powstaje nowe centrum dystrybucyjne dla Della
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii

Handel

1 października ruszy w Polsce system kaucyjny. Część sieci handlowych może nie zdążyć z przygotowaniami przed tym terminem
Producenci, sklepy i operatorzy systemu kaucyjnego mają niespełna dwa miesiące na finalizację przygotowań do jego startu. Wówczas na rynku pojawią się napoje w specjalnie oznakowanych opakowaniach, a jednostki handlu powinny być gotowe na ich odbieranie. Część z nich jest już do tego przygotowana, część ostrzega przed ewentualnymi opóźnieniami. Jednym z ważniejszych aspektów przygotowań na te dwa miesiące jest uregulowanie współpracy między operatorami, których będzie siedmiu, co oznacza de facto siedem różnych systemów kaucyjnych.
Ochrona środowiska
KE proponuje nowy cel klimatyczny. Według europosłów wydaje się niemożliwy do realizacji

Komisja Europejska zaproponowała zmianę unijnego prawa o klimacie, wskazując nowy cel klimatyczny na 2040 roku, czyli redukcję emisji gazów cieplarnianych o 90 proc. w porównaniu do 1990 rok. Jesienią odniosą się do tego kraje członkowskie i Parlament Europejski, ale już dziś słychać wiele negatywnych głosów. Zdaniem polskich europarlamentarzystów już dotychczas ustanowione cele nie zostaną osiągnięte, a europejska gospodarka i jej konkurencyjność ucierpi na dążeniu do ich realizacji względem m.in. Stanów Zjednoczonych czy Chin.
Konsument
Tylko 35 proc. Celów Zrównoważonego Rozwoju ONZ możliwe do osiągnięcia przed 2030 r. Potrzebna ściślejsza współpraca międzynarodowa

Jak wynika z raportu ONZ, choć w ciągu ostatniej dekady dzięki dążeniu do realizacji przyjętych celów udało się poprawić życie milionów ludzi na całym świecie, to jednak tempo zmian pozostaje zbyt wolne, by dało się je osiągnąć do 2030 roku. Postęp hamują przede wszystkim eskalacja konfliktów, zmiana klimatu, rosnące nierówności i niewystarczające finansowanie. Jak wynika ze sprawozdania Parlamentu Europejskiego, problemem jest także brak ścisłej współpracy międzynarodowej i sceptyczne podejście niektórych państw ONZ.
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.