Perovskīta saules baterijas: zaļā enerģijas pārejas revolūcija ir nenovēršama!

Perovskīta saules baterijas: zaļā enerģijas pārejas revolūcija ir nenovēršama!

Maikls Saliba, Štutgartes Universitātes Fotoelementu institūta vadītājs, norāda uz perovskīta saules bateriju milzīgo nozīmi ilgtspējīgā enerģijas pārejā. Materiāli, kuru struktūra atgādina kristālus, piedāvā daudzsološu pamatu saules bateriju un pusvadītāju attīstībai, jo tie spēj efektīvi absorbēt saules gaismu un pārvērst to elektriskajā strāvā. Ražošanas metodes ir līdzīgas drukāšanas paņēmieniem, kas jau zināmi laikrakstu ražošanā. Tas padara ražošanu potenciāli rentablāku nekā tradicionālās silīcija saules baterijas, kurām nepieciešami īpaši tīri materiāli. Savukārt perovskīti ir izturīgi pret piemaisījumiem, kas ievērojami atvieglo to uzklāšanu, piem uni-stuttgart.de ziņots.

Perovskītu pētījumi ir vērsti arī uz šo materiālu stabilizēšanu, jo tie ir neaizsargāti pret ūdeni, skābekli un gaismu. Pirmie moduļi jau ir saražoti un uzstādīti uz institūta jumta, taču plaša laišana tirgū prasīs laiku. Nākamo 20 gadu laikā zemajā Zemes orbītā kopumā plānoti 10 000 līdz 20 000 satelītu, par kuriem ATLAS īpašais pētniecības projekts Štutgartē veic pētījumus. Paredzams, ka pirmie perovskīti kosmosā tiks nosūtīti nākamgad vai aiznākamgad.

Tehnoloģiju attīstība un efektivitāte

Perovskīta saules baterijas raksturo augsta efektivitāte un elastīgas pielietošanas iespējas. Laboratorijā tika izstrādāti prototipi ar efektivitāti līdz 26,95 procentiem. Perovskītu kombinācija ar silīciju tandēma šūnās ir pat sasniegusi efektivitāti, kas pārsniedz 30 procentus, atsevišķos gadījumos līdz 34,6 procentiem. Šī tehnoloģija efektīvāk izmanto dažādas gaismas jomas, un tā varētu būt visdaudzsološākā inovācija fotoelementu un enerģijas pārejas jomā. Zinātnes mediju centrs rezumē.

Ilgtermiņa tests Berlīnē liecina, ka perovskīta darbība vasarā saglabājas stabila, savukārt ziemā ir vērojams kritums par aptuveni 30 procentiem, kas ir saistīts ar sezonālām svārstībām. Neskatoties uz šiem izaicinājumiem, ilgtermiņa testēšana apstiprināja, ka vasaras efektivitātes zudumi ir minimāli un dienas-nakts ciklā var rasties atgriezeniskas efektivitātes izmaiņas.

Tirgus briedums un izaicinājumi

Pirmās perovskīta saules baterijas jau ir nonākušas tirgū, taču tās turpina pētīt, ņemot vērā to ilgtermiņa stabilitāti un nepieciešamību pierādīt to izturību uz lauka. Zemās ražošanas izmaksas un zems enerģijas patēriņš sniedz ekonomiskus ieguvumus, taču joprojām ir nepieciešami pētījumi, lai padarītu materiālus videi draudzīgākus un izturīgākus. Svina izmantošana ražošanas procesā ir nozīmīga vides problēma, kas jārisina, lai nodrošinātu ilgtspējīgu izmantošanu.

Turklāt pētījumu mērķis ir izstrādāt bezsvina alternatīvas, kas varētu vēl vairāk uzlabot perovskītu potenciālu. Lai īstenotu perovskīta šķīdumu plašo pielietojumu, ir jārisina arī tādi izaicinājumi kā efektivitātes zudumi sākumposmā un materiālu jutīgums pret mitrumu, kā norādīts Komisijas dokumentā. Foruma izdošana tiek izskatīts sīkāk.

Rezumējot, neskatoties uz esošajiem izaicinājumiem, perovskīta saules baterijas ir galvenais faktors nākamās paaudzes fotoelementiem, pateicoties to augstajai efektivitātei, rentabilitātei un elastīgajām materiāla īpašībām. Stabilitātes un sezonas dinamikas izpratnes uzlabojumi ir ļoti svarīgi, lai pilnībā realizētu šīs tehnoloģijas potenciālu un sniegtu būtisku ieguldījumu enerģijas pārejā.