Perovskite solceller: Den grønne revolution af energiomstillingen er nært forestående!

Perovskite solceller: Den grønne revolution af energiomstillingen er nært forestående!

Michael Saliba, leder af instituttet for fotovoltaik ved universitetet i Stuttgart, påpeger den enorme betydning af perovskit-solceller for en bæredygtig energiomstilling. Materialerne, hvis struktur minder om krystaller, giver et lovende grundlag for udviklingen af ​​solceller og halvledere, fordi de effektivt kan absorbere sollys og omdanne det til elektrisk strøm. Produktionsmetoderne ligner trykteknikker, som allerede kendes fra avisproduktionen. Dette gør fremstilling potentielt mere omkostningseffektiv end traditionelle siliciumsolceller, som kræver ekstremt rene materialer. Perovskitter er derimod tolerante over for urenheder, hvilket gør deres påføring meget nemmere, som f.eks. uni-stuttgart.de rapporteret.

Forskning i perovskitter fokuserer også på at stabilisere disse materialer, fordi de er sårbare over for vand, ilt og lys. De første moduler er allerede produceret og installeret på instituttets tag, men den udbredte markedslancering vil tage tid. I løbet af de næste 20 år er der planlagt i alt 10.000 til 20.000 satellitter i lav kredsløb om Jorden, som det særlige forskningsprojekt ATLAS i Stuttgart forsker i. De første perovskitter forventes at blive sendt ud i rummet næste år eller året efter.

Teknologiske fremskridt og effektivitet

Perovskite solceller er kendetegnet ved høj effektivitet og fleksible anvendelsesmuligheder. Prototyper med effektiviteter på op til 26,95 procent blev udviklet i laboratoriet. Kombinationen af ​​perovskitter med silicium i tandemceller har endda opnået effektiviteter på over 30 procent, i enkelte tilfælde op til 34,6 procent. Denne teknologi bruger forskellige lysområder mere effektivt og kan repræsentere den mest lovende innovation for solceller og energiomstillingen, som f.eks. Science Media Center opsummerer.

En langtidstest i Berlin viser, at perovskit-ydelsen forbliver stabil om sommeren, mens der er et fald på omkring 30 procent om vinteren, hvilket skyldes sæsonudsving. På trods af disse udfordringer bekræftede langsigtede test, at sommerens effektivitetstab er minimale, og reversible effektivitetsændringer kan forekomme i dag-nat-cyklussen.

Markedsmodenhed og udfordringer

De første perovskit-solceller er allerede kommet på markedet, men de bliver fortsat undersøgt på grund af deres langsigtede stabilitet og behovet for at bevise deres holdbarhed i marken. Der er økonomiske fordele ved lave fremstillingsomkostninger og lavt energiforbrug, men der er stadig behov for forskning for at gøre materialerne mere miljøvenlige og holdbare. Brugen af ​​bly i fremstillingsprocessen er et væsentligt miljøproblem, der skal løses for at sikre bæredygtig brug.

Derudover sigter forskningen mod at udvikle blyfri alternativer, der yderligere kan øge potentialet for perovskitter. Udfordringerne, såsom effektivitetstab i de tidlige stadier og materialers følsomhed over for fugt, skal også tages op for at realisere den udbredte anvendelse af perovskitløsninger, som anført i et dokument af Forumudgivelse undersøges nærmere.

Sammenfattende repræsenterer perovskit-solceller på trods af eksisterende udfordringer en nøglefaktor for den næste generation af solceller på grund af deres høje effektivitet, omkostningseffektivitet og fleksible materialeegenskaber. Forbedringer i stabilitet og forståelse af sæsonbestemt dynamik er afgørende for at realisere det fulde potentiale af denne teknologi og yde et væsentligt bidrag til energiomstillingen.