Perovskitové solární články: Zelená revoluce energetického přechodu se blíží!

Perovskitové solární články: Zelená revoluce energetického přechodu se blíží!

Michael Saliba, vedoucí Institutu pro fotovoltaiku na univerzitě ve Stuttgartu, poukazuje na nesmírný význam perovskitových solárních článků pro udržitelný energetický přechod. Materiály, které svou strukturou připomínají krystaly, nabízejí slibný základ pro vývoj solárních článků a polovodičů, protože dokážou účinně absorbovat sluneční světlo a přeměňovat ho na elektrický proud. Výrobní postupy jsou podobné tiskařským technikám, které jsou již známé z výroby novin. Díky tomu je výroba potenciálně nákladově efektivnější než tradiční křemíkové solární články, které vyžadují extrémně čisté materiály. Perovskity jsou naproti tomu tolerantní k nečistotám, což značně usnadňuje jejich aplikaci, jako je např uni-stuttgart.de hlášeno.

Výzkum perovskitů se také zaměřuje na stabilizaci těchto materiálů, protože jsou citlivé na vodu, kyslík a světlo. První moduly již byly vyrobeny a instalovány na střeše ústavu, ale rozsáhlé uvedení na trh bude nějakou dobu trvat. Během příštích 20 let je na nízkou oběžnou dráhu Země naplánováno celkem 10 000 až 20 000 satelitů, na kterých výzkum provádí speciální výzkumný projekt ATLAS ve Stuttgartu. Očekává se, že první perovskity budou vyslány do vesmíru příští rok nebo rok poté.

Technologický pokrok a efektivita

Solární články Perovskite se vyznačují vysokou účinností a flexibilními možnostmi použití. V laboratoři byly vyvinuty prototypy s účinností až 26,95 procenta. Kombinace perovskitů s křemíkem v tandemových článcích dosáhla dokonce účinnosti přes 30 procent, v jednotlivých případech až 34,6 procenta. Tato technologie využívá různé oblasti světla efektivněji a mohla by představovat nejslibnější inovaci pro fotovoltaiku a energetickou transformaci, jako je tato Science Media Center shrnuje.

Dlouhodobý test v Berlíně ukazuje, že výkonnost perovskitu zůstává v létě stabilní, zatímco v zimě dochází k poklesu asi o 30 procent, což je způsobeno sezónními výkyvy. Navzdory těmto problémům dlouhodobé testování potvrdilo, že letní ztráty účinnosti jsou minimální a v cyklu den-noc může docházet k vratným změnám účinnosti.

Zralost trhu a výzvy

První perovskitové solární články již vstoupily na trh, ale nadále jsou zkoumány kvůli jejich dlouhodobé stabilitě a potřebě prokázat jejich odolnost v terénu. Existují ekonomické výhody z nízkých výrobních nákladů a nízké spotřeby energie, ale stále je zapotřebí výzkum, aby byly materiály šetrnější k životnímu prostředí a trvanlivější. Použití olova ve výrobním procesu je významným ekologickým problémem, který je třeba řešit, aby bylo zajištěno udržitelné používání.

Kromě toho se výzkum zaměřuje na vývoj bezolovnatých alternativ, které by mohly dále zvýšit potenciál perovskitů. Výzvy, jako jsou ztráty účinnosti v raných fázích a citlivost materiálů na vlhkost, je také třeba řešit, aby bylo možné realizovat široké použití perovskitových řešení, jak je uvedeno v dokumentu organizace Publikování fóra je prozkoumána podrobněji.

Stručně řečeno, navzdory stávajícím výzvám představují perovskitové solární články klíčový faktor pro příští generaci fotovoltaiky díky své vysoké účinnosti, hospodárnosti a flexibilním materiálovým vlastnostem. Zlepšení stability a pochopení sezónní dynamiky jsou zásadní pro realizaci plného potenciálu této technologie a pro významný příspěvek k energetickému přechodu.