Badacze przekroczyli barierę OZE. Ten materiał to klucz do superpaneli słonecznych

Energia odnawialna jest jedyną drogą na odratowanie planety, a jednak nasze dotychczasowe metody tworzenia prądu z OZE są dalekie od doskonałości. Nowe badania naukowców wskazują jednak na metodę, która pomogła im wspiąć się na nieosiągalny wcześniej poziom generacji energii z promieni słonecznych.

Perowskitowe panele słoneczne kluczem do odnawialnej energii

Ogniwa słoneczne wydają się świetnym źródłem prądu wykorzystującego moc naszej gwiazdy. Mają jednak dość dużą wadę. Oparte na silikonie panele osiągają maksymalną efektywność zaledwie 29 procent.

Liczba ta stanowi nieprzekraczalną od wielu lat barierę, znacznie ograniczającą efektywność tego typu rozwiązań. By osiągnąć wysoki poziom energii, trzeba bowiem zainwestować w znaczną liczbę paneli zajmujących ogromne połacie terenu.

Odpowiedzią na ten problem jest perowskit, nazywany wręcz „cudownym materiałem” przez inżynierów rozwiązań OZE. Minerał znany jest od długiego czasu, bo odkryto go w 1839 r. w górach Ural. Eksperci już wcześniej teoretyzowali, że świetnie sprawdziłby się w panelach słonecznych. Teraz naukowcy po raz pierwszy sprawdzają jednak jego możliwości.

Naukowcy podnoszą efektywność paneli słonecznych ponad historyczną granicę

Efektywność perovskite solar cell (PSC) została w ostatnim czasie zbadana przez dwa niezależne zespoły naukowe z Japonii i Chin. Wnioski obu grup są bardzo podobne i dość optymistyczne – z pomocą ogniw perowskitowych inżynierzy w końcu mogą przekroczyć poziom 29-proc. efektywności tradycyjnych paneli.

Badacze bardzo ciekawie rozwiązali dotychczasowy problem. Perowskit potrafi efektywniej zbierać energię ze słońca, ale ogniwa z niego są zbyt niestabilne, by można je było wykorzystać poza laboratorium.

W trakcie obu badań panel silikonowy został pokryty warstwą „cudownego materiału”, tworząc nowe ogniwo hybrydowe. Perowskit poprawił efektywność generacji prądu, a tradycyjne panele zapewniły odpowiednią stabilność. Dzięki temu udało się osiągnąć rekordową efektywność ok. 35 proc. Naukowcy już mówią, że z czasem można wypracować „dużo wyższe” poziomy efektywności.

Warto przypomnieć, że rekord na poziomie 33,7 proc. padł dopiero w tym roku. W 2009 r. standardową efektywnością było zaś symboliczne 4 procent.

Naukowcy z Japonii i Chin przekonują, że nowe metody mogą doprowadzić do opracowania tańszych i lepszych paneli, które odblokują globalną transformację energetyczną. Jeden z chińskich startupów ma już pracować nad opracowaniem ogniwa hybrydowego, które ma kosztować „jedną dwudziestą obecnej ceny ogniw” – mówi Tan Hairen z Uniwersytetu Nanjing.