Celule solare perovskite: revoluția verde a tranziției energetice este iminentă!

Celule solare perovskite: revoluția verde a tranziției energetice este iminentă!

Michael Saliba, șeful Institutului pentru Fotovoltaică de la Universitatea din Stuttgart, subliniază importanța imensă a celulelor solare perovskite pentru o tranziție energetică durabilă. Materialele, a căror structură amintește de cristale, oferă o bază promițătoare pentru dezvoltarea celulelor solare și a semiconductorilor deoarece pot absorbi eficient lumina soarelui și o pot transforma în curent electric. Metodele de producție sunt similare cu tehnicile de imprimare care sunt deja cunoscute din producția de ziare. Acest lucru face ca producția să fie potențial mai rentabilă decât celulele solare tradiționale din siliciu, care necesită materiale extrem de pure. Perovskiții, pe de altă parte, sunt toleranți la impurități, ceea ce face aplicarea lor mult mai ușoară, cum ar fi uni-stuttgart.de raportat.

Cercetările asupra perovskiților se concentrează și pe stabilizarea acestor materiale, deoarece sunt vulnerabile la apă, oxigen și lumină. Primele module au fost deja produse și instalate pe acoperișul institutului, dar lansarea pe scară largă pe piață va dura timp. În următorii 20 de ani, un total de 10.000 până la 20.000 de sateliți sunt planificați pentru orbita joasă a Pământului, pe care proiectul special de cercetare ATLAS din Stuttgart efectuează cercetări. Se așteaptă ca primii perovskiți să fie trimiși în spațiu anul viitor sau anul următor.

Progrese tehnologice și eficiență

Celulele solare perovskite se caracterizează prin eficiență ridicată și opțiuni flexibile de aplicare. În laborator au fost dezvoltate prototipuri cu eficiențe de până la 26,95%. Combinația de perovskiți cu siliciu în celule tandem a atins chiar eficiențe de peste 30 la sută, în cazuri individuale de până la 34,6 la sută. Această tehnologie folosește mai eficient diferite zone de lumină și ar putea reprezenta cea mai promițătoare inovație pentru fotovoltaic și tranziția energetică, așa cum Science Media Center rezumă.

Un test pe termen lung la Berlin arată că perovskitul rămâne stabil vara, în timp ce iarna are loc o scădere de aproximativ 30%, care se datorează fluctuațiilor sezoniere. În ciuda acestor provocări, testele pe termen lung au confirmat că pierderile de eficiență de vară sunt minime și pot apărea modificări reversibile ale eficienței în ciclul zi-noapte.

Maturitatea pieței și provocările

Primele celule solare perovskite au intrat deja pe piață, dar acestea continuă să fie investigate datorită stabilității lor pe termen lung și a necesității de a-și dovedi durabilitatea în teren. Există beneficii economice din costurile scăzute de producție și consumul redus de energie, dar este încă nevoie de cercetare pentru a face materialele mai ecologice și mai durabile. Utilizarea plumbului în procesul de fabricație este o problemă semnificativă de mediu care trebuie abordată pentru a asigura o utilizare durabilă.

În plus, cercetarea își propune să dezvolte alternative fără plumb care ar putea spori și mai mult potențialul perovskiților. Provocările, cum ar fi pierderile de eficiență în stadiile incipiente și sensibilitatea materialelor la umiditate, trebuie, de asemenea, abordate pentru a realiza aplicarea pe scară largă a soluțiilor de perovskit, așa cum se arată într-un document al Publicare pe forum este examinat mai detaliat.

Pe scurt, în ciuda provocărilor existente, celulele solare perovskite reprezintă un factor cheie pentru următoarea generație de fotovoltaice datorită eficienței ridicate, rentabilității și proprietăților materialelor flexibile. Îmbunătățirea stabilității și înțelegerea dinamicii sezoniere sunt cruciale pentru a realiza întregul potențial al acestei tehnologii și pentru a aduce o contribuție semnificativă la tranziția energetică.