Перовскитни слънчеви клетки: Зелената революция на енергийния преход е неизбежна!

Перовскитни слънчеви клетки: Зелената революция на енергийния преход е неизбежна!

Майкъл Салиба, ръководител на Института за фотоволтаици в университета в Щутгарт, изтъква огромното значение на перовскитните слънчеви клетки за устойчив енергиен преход. Материалите, чиято структура напомня на кристали, предлагат обещаваща основа за разработването на слънчеви клетки и полупроводници, тъй като те могат ефективно да абсорбират слънчевата светлина и да я преобразуват в електрически ток. Производствените методи са подобни на техниките за печат, които вече са известни от производството на вестници. Това прави производството потенциално по-рентабилно от традиционните силициеви слънчеви клетки, които изискват изключително чисти материали. Перовскитите, от друга страна, са толерантни към примеси, което прави приложението им много по-лесно, като напр uni-stuttgart.de докладвани.

Изследванията върху перовскитите също се фокусират върху стабилизирането на тези материали, тъй като те са уязвими на вода, кислород и светлина. Първите модули вече са произведени и монтирани на покрива на института, но масовото пускане на пазара ще отнеме време. През следващите 20 години са планирани общо 10 000 до 20 000 сателита за ниска околоземна орбита, върху които специалният изследователски проект ATLAS в Щутгарт провежда изследвания. Очаква се първите перовскити да бъдат изпратени в космоса следващата или следващата година.

Технологичен напредък и ефективност

Перовскитните соларни клетки се характеризират с висока ефективност и гъвкави възможности за приложение. В лабораторията са разработени прототипи с ефективност до 26,95 процента. Комбинацията от перовскити със силиций в тандемни клетки дори е постигнала ефективност от над 30 процента, в отделни случаи до 34,6 процента. Тази технология използва различни области на светлината по-ефективно и може да представлява най-обещаващата иновация за фотоволтаиците и енергийния преход, като този Научен медиен център обобщава.

Дългосрочен тест в Берлин показва, че ефективността на перовскита остава стабилна през лятото, докато през зимата има спад от около 30 процента, което се дължи на сезонни колебания. Въпреки тези предизвикателства, дългосрочните тестове потвърдиха, че загубите на ефективност през лятото са минимални и могат да възникнат обратими промени в ефективността в цикъла ден-нощ.

Пазарна зрялост и предизвикателства

Първите перовскитни слънчеви клетки вече са навлезли на пазара, но те продължават да бъдат изследвани поради тяхната дългосрочна стабилност и необходимостта да се докаже тяхната издръжливост на полето. Има икономически ползи от ниските производствени разходи и ниската консумация на енергия, но все още са необходими изследвания, за да се направят материалите по-екологични и издръжливи. Използването на олово в производствения процес е важен екологичен проблем, който трябва да бъде разгледан, за да се осигури устойчива употреба.

В допълнение, изследванията имат за цел да разработят безоловни алтернативи, които биха могли допълнително да увеличат потенциала на перовскитите. Предизвикателствата, като загуба на ефективност в ранните етапи и чувствителността на материалите към влага, също трябва да бъдат разгледани, за да се реализира широкото приложение на перовскитни разтвори, както е посочено в документ от Форум Издателство се разглежда по-подробно.

В обобщение, въпреки съществуващите предизвикателства, перовскитните слънчеви клетки представляват ключов фактор за следващото поколение фотоволтаици поради тяхната висока ефективност, рентабилност и гъвкави свойства на материала. Подобренията в стабилността и разбирането на сезонната динамика са от решаващо значение за реализиране на пълния потенциал на тази технология и за съществен принос към енергийния преход.