Dominacja krzemu nie jest wcale przesądzona
Baterie fotowoltaiczne wrosły na dobre w krajobraz naszych miast i wsi. Co do zasady są to jednak urządzenia pracujące na bazie krzemu – ogniwa perowskitowe mogą jednak zagrozić ich hegemonii ze względu na niższe koszty i pracę przy wykorzystaniu promieniowania o szerszym zakresie widmowym.
Najnowsze ogniwo opracowane przez naukowców z Toronto poza imponującą sprawnością cechuje się stabilną pracę i ograniczonymi stratami rekombinacji w dolnej warstwie. Doskonałe rezultaty osiągnięto, stosując nowatorską metodę chelatowania diaminowego, w której jon metalu tworzy stabilne wiązanie z molekułą zawierającą dwa atomy azotu, utrzymującą go w miejscu. Dodając diaminę do powierzchni, udało się zmienić stosunek cyny do ołowiu w perowskicie na bardziej zrównoważony, a przy okazji utworzona została stabilna bariera chroniąca przed tlenem atmosferycznym i temperaturą.
Tandemowe ogniwo perowskitowe okazało się nie tylko sprawne, ale i wytrzymałe
W pełni perowskitowe ogniwo tandemowe zbudowane w Toronto wykonane zostało na podłożu ze szkła oraz tlenków cyny i indu. W skład wchodzi także wykonana z tlenku niklu i kwasu dosfonowego warstwa transportująca dziury, wykonana ze złota elektroda, warstwa transportująca elektrony wykonana z fullerenu C60, szerokopasmowy absorber perowskitowy, niskopasmowy absorber perowskitowy oraz warstwa buforowa z tlenku cyny i jeszcze jedna metalowa elektroda.
Podczas pomiarów tandemowe ogniwo perowskitowe osiągnęło sprawność 28,83%, przy napięciu obwodu otwartego 2,19 V. Gęstość prądu zwarciowego wyniosła 15,59 mA/cm2, a współczynnik wypełnienia osiągnął 83,4%. Najważeniejsze jednak, że po 1000 godzin pracy ogniwa sprawność wyniosła ponad 90% pierwotnej wartości. A to już dosyć, by myśleć poważnie o komercyjnych zastosowaniach w bateriach słonecznych, zamiast ogniw krzemowych.
Zobacz też: Te panele słoneczne osiągnęły rekordową wydajność. Perowskity zapewniły aż 27 proc. skuteczność (focus.pl)