Perowskity to struktury fotowoltaiczne, które mogą być przyszłością branży. Są cienkie i elastyczne, przez co można je nanosić na praktycznie każdą konstrukcję. Dodatkowo, mogą być produkowane przez odpowiednie drukarki, co pozwala na ich łatwe i tanie wytwarzanie.

Niestety, jak każda nowatorska technologia perowskity mają też wiele ograniczeń.

Nad poprawieniem efektywności perowskitów pracuje wiele jednostek badawczych. W lipcu ubiegłego roku informowaliśmy o tym, że niemieckiej firmie Oxford PV udało im się pobić światowy rekord sprawności panelu krzemowo-perowskitowego. Oxford PV opracował tandemowe ogniwa słoneczne z perowskitem, wykorzystujące w spodniej części komórki krystalicznego krzemu. Ogniwa osiągnęły w zeszłym roku wydajność 28%, co potwierdziło Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej. Urządzenia tandemowe bardziej efektywnie wykorzystują niebieską część widma energii słonecznej o wyższej energii, umożliwiając teoretyczny limit wydajności wynoszący 43% w porównaniu z 29% w przypadku tradycyjnych ogniw słonecznych na bazie krzemu.

To właśnie kolejny etap prac i badań nad udoskonaleniem technologii może przynieść zaskakujące i długo wyczekiwane efekty.

Ogniwa tandemowe – rozpoczęcie prac jeszcze w tym roku

Instytut Oxford PV powstał dziewięć lat temu jako wydzielenie z Uniwersytetu w Oksfordzie. Pracuje on nad połączeniem technologii wielozłączowej (HJT) i SmartWire Connection szwajcarskiego dostawcy urządzeń słonecznych z perowskitowymi ogniwami słonecznymi.

Meyer Burger dostarczy linię produkcyjną ogniw w technologii wielozłączowej (multijunction) HJT o mocy 200 MW do pilotażowej produkcji ogniw tandemowych do końca przyszłego roku dla zakładu PV Oxford w Brandenburg an der Havel w Niemczech. W początkowej fazie projektu obie firmy będą dążyć do osiągnięcia celu efektywności urządzeń produkowanych na masową skalę na poziomie 27%. Meyer Burger będzie również produkować urządzenia ułatwiające masową produkcję warstw perowskitu, które będą osadzane na komórkach HJT.

Gorący temat – Perowskity

Perowskitowe ogniwa są niczym powiew świeżego powietrza na polu technologii fotowoltaicznych i wydają się rewolucyjnym wynalazkiem. Temat perowskitów, mimo iż znany już bardzo długo, do fotowoltaiki zawitał na początku obecnego stulecia a dużą zasługę miała w tym polska doktorantka na uniwersytecie w Walencji – Olga Malinkiewicz.

Z chemicznego punktu widzenia, perowskit należy do związków chemicznych zbudowanych z metali grup 1, 2 lub przejściowych, kationu o liczbie koordynacyjnej 6 i anionu tlenkowego. Minerał został odkryty w 1838 roku na Uralu przez L.A.Perowskiego. Perspektywiczny dla fotowoltaiki jest: CH3NH3PbI3 – metyloamonowy jodek ołowiu. W proponowanej przez Malinkiewicz metodzie, ogniwa fotowoltaiczne powstają przez hybrydowe połączenie organicznych i nieorganicznych warstw perowskitu. Proces przebiega przy niskiej – pokojowej temperaturze i ze stabilnych materiałów.

Ze względu na wcześniej wspomnianą elastyczność i możliwość implementacji na wielu materiałach w różnej formie, mają wielki potencjał do powszechnego wykorzystania.
Przykładem są testy ogniw perowskitowych na biurowcu Spark w Warszawie. Wykorzystanie technologii perowskitowej w celu uzyskania budynków zeroenergetycznych to tylko najświeższa z innowacji w przyjętej akurat przez tego dewelopera strategii zrównoważonego budownictwa.
Skanska rewolucjonizuje wykorzystywanie półprzezroczystych ogniw fotowoltaicznych z perowskitu, produkowanych przez Saule Technologies, na skalę komercyjną w projektach biurowych. Technologia perowskitowa oferuje liczne korzyści zarówno deweloperom, jak i najemcom czy lokalnym społecznościom – oznacza niższe koszty wdrożenia, ograniczenie zużycia i kosztu energii, a także zmniejszenie śladu węglowego.

Z przyjemnością będziemy więc informować o kolejnych efektach badań i planach udoskonalania urządzeń na bazie perowskitów.

Redakcja GLOBEnergia