Grafen plus perowskity - ogniwa słoneczne przyszłości

Naukowcy z instytucji badawczych i firm współpracujących przy projekcie Graphene Flagship z powodzeniem połączyli grafen z tandemowymi ogniwami słonecznymi perowskito-krzemowymi, osiągając sprawność do 26,3%. Zapowiedzieli również nową metodę produkcji, która dzięki uniwersalności grafenu pozwoli na obniżenie kosztów produkcji ogniw i na produkcję wielkopowierzchniowych paneli słonecznych.

Prawa fizyki ograniczają maksymalną wydajność krzemowych ogniw słonecznych do 32% (zobacz także: Energia ze słońca na każdym kroku). Z tego powodu naukowcy od dziesięcioleci starają się znaleźć alternatywy, takie jak półprzewodniki grup III-V, czy właśnie perowskity. Te ostatnie stawiają jednak szereg wyzwań produkcyjnych, a zwiększenie produkcji paneli słonecznych będzie kluczowe do zastosowań komercyjnych.

W tzw. "ogniwach tandemowych" korzysta się z zalet zarówno krzemu, jak i perowskitów. Jednak stabilność, wydajność i produkcja na dużą skalę nadal wydawały się dość odległym celem - być może już nie.

Opisany w czasopiśmie "Joule" projekt wykorzystujący grafen i jego ogromny potencjał, jeśli chodzi o pozyskiwanie i gromadzenie energii, jest opisywany jako przełom na drodze do masowej produkcji wysokosprawnych ogniw słonecznych.

Aldo di Carlo, jeden z autorów publikacji, partner Graphene Flagship z rzymskiego Uniwersytetu Tor Vergata, wyjaśnia: "Nasze nowe podejście do produkcji tandemowych ogniw słonecznych wykorzystujących grafen daje podwójną korzyść. Po pierwsze, można je zastosować do udoskonalenia wszystkich dostępnych obecnie typów perowskitowych ogniw słonecznych, również tych poddawanych obróbce w wysokich temperaturach. I co ważniejsze, możemy zastosować grafen w szeroko rozpowszechnionych rozwiązaniach produkcyjnych".

Źródło: www.eurekalert.org

Mirosław Usidus