Zespół naukowców z King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) w Arabii Saudyjskiej opracował metodę wzrostu kryształu perowskitu i osiągnął wydajność 21,09%. Naukowcy na całym świecie pracują, by jak najlepiej wykorzystać potencjał, jakim są ogniwa z tego wciąż mało popularnego materiału.

KAUST

Budynki laboratoryjne w kampusie KAUST w Thuwal, Arabia Saudyjska źródło: pv-magazine.com

 

Trudności

Najnowsze badania KAUST skupiają się na technologii wzrostu pojedynczego kryształu. W przypadku ogniw krzemowych technologia wzrostu monokryształu krzemu jest powszechnie znana już od 1916 roku. Znane są też korzyści wynikające z zastosowania ogniwa monokrystalicznego zamiast polikrystalicznego. Główną korzyścią jest oczywiście wyższa sprawność.

W przypadku perowskitów sytuacja nie jest już tak klarowna. Rozwój technologii wzrostu pojedynczego kryształu był trudny i stanowił barierę w rozszerzaniu technologii. Problem stanowiła przede wszystkim tendencja kryształów do wzrostu w nieuporządkowany sposób. Pojawiała się także duża liczbą defektów, szczególnie na granicy ziaren.

Wyzwanie

Opracowanie skutecznej metody wzrostu pojedynczego kryształu perowskitu może być sposobem na wyeliminowanie wielu mankamentów, które aktualnie pojawiają się w tej technologii. Jest to wyzwanie, które KAUST oraz kilka innych instytutów badawczych stawia sobie jako próbę cenną do przejścia.

Uznaliśmy, że te monokryształy dają szansę na zastosowanie w technologii perowskitowych ogniw słonecznych i przezwyciężą ograniczenia uzyskując możliwie jak największą teoretyczną granicę wydajności- powiedział Omar Mohammed, adiunkt nauk chemicznych w KAUST

 

Duże osiągnięcie

Wytworzone przez naukowców kryształy miały grubość 20 mikrometrów. Zostały one następnie przetworzone za pomocą miedzi, aby utworzyć ogniwa słoneczne o wielkości 1 mm², które osiągnęły maksymalną wydajność 21,09%.

Kryształy, które miałyby być wykorzystywane na skalę komercyjną, musiałyby być znacznie większe. Jednak naukowcy wierzą, że rozwój technologii i osiągane coraz lepsze wyniki wydajności, przyczynią się do komercjalizacji technologii. Technologia ogniw z perowskitu jest wciąż mało popularna. Jednak rozwój fotowoltaiki jest tak szybki, że być może faktycznie już niedługo rozwiązanie stanie się komercyjne.

źródło:pv-magazine.com

Redakcja GLOBEnergia