Perovskitové solárne články: Zelená revolúcia energetického prechodu sa nezadržateľne blíži!

Perovskitové solárne články: Zelená revolúcia energetického prechodu sa nezadržateľne blíži!

Michael Saliba, vedúci Inštitútu pre fotovoltaiku na Univerzite v Stuttgarte, poukazuje na nesmierny význam perovskitových solárnych článkov pre trvalo udržateľný energetický prechod. Materiály, ktoré svojou štruktúrou pripomínajú kryštály, ponúkajú sľubný základ pre vývoj solárnych článkov a polovodičov, pretože dokážu efektívne absorbovať slnečné svetlo a premieňať ho na elektrický prúd. Spôsoby výroby sú podobné tlačovým technikám, ktoré sú už známe z výroby novín. Vďaka tomu je výroba potenciálne nákladovo efektívnejšia ako tradičné kremíkové solárne články, ktoré vyžadujú extrémne čisté materiály. Perovskity sú naproti tomu tolerantné voči nečistotám, čo značne uľahčuje ich aplikáciu, ako napr uni-stuttgart.de nahlásené.

Výskum perovskitov sa zameriava aj na stabilizáciu týchto materiálov, pretože sú citlivé na vodu, kyslík a svetlo. Prvé moduly už boli vyrobené a nainštalované na streche inštitútu, no rozsiahle uvedenie na trh bude nejaký čas trvať. V priebehu nasledujúcich 20 rokov je na nízku obežnú dráhu Zeme naplánovaných celkovo 10 000 až 20 000 satelitov, na ktorých výskum prebieha špeciálny výskumný projekt ATLAS v Stuttgarte. Očakáva sa, že prvé perovskity budú vyslané do vesmíru budúci rok alebo rok potom.

Technologický pokrok a efektívnosť

Perovskitové solárne články sa vyznačujú vysokou účinnosťou a flexibilnými možnosťami použitia. V laboratóriu boli vyvinuté prototypy s účinnosťou až 26,95 percenta. Kombináciou perovskitov s kremíkom v tandemových článkoch sa dosiahli dokonca účinnosti nad 30 percent, v jednotlivých prípadoch až 34,6 percenta. Táto technológia efektívnejšie využíva rôzne oblasti svetla a mohla by predstavovať najsľubnejšiu inováciu pre fotovoltaiku a energetický prechod, ako napr. Vedecké mediálne centrum zhŕňa.

Dlhodobý test v Berlíne ukazuje, že výkonnosť perovskitu zostáva v lete stabilná, zatiaľ čo v zime dochádza k poklesu asi o 30 percent, čo je spôsobené sezónnymi výkyvmi. Napriek týmto výzvam dlhodobé testovanie potvrdilo, že straty účinnosti v lete sú minimálne a v cykle deň-noc môžu nastať reverzibilné zmeny účinnosti.

Vyspelosť trhu a výzvy

Prvé perovskitové solárne články už vstúpili na trh, ale stále sa skúmajú kvôli ich dlhodobej stabilite a potrebe preukázať ich odolnosť v teréne. Existujú ekonomické výhody z nízkych výrobných nákladov a nízkej spotreby energie, ale stále je potrebný výskum, aby boli materiály šetrnejšie k životnému prostrediu a odolnejšie. Používanie olova vo výrobnom procese je významným environmentálnym problémom, ktorý je potrebné riešiť, aby sa zabezpečilo trvalo udržateľné používanie.

Okrem toho sa výskum zameriava na vývoj bezolovnatých alternatív, ktoré by mohli ďalej zvýšiť potenciál perovskitov. Výzvy, ako sú straty účinnosti v počiatočných štádiách a citlivosť materiálov na vlhkosť, je tiež potrebné riešiť, aby sa realizovalo široké uplatnenie perovskitových riešení, ako sa uvádza v dokumente Vydavateľstvo fóra sa podrobnejšie skúma.

Stručne povedané, napriek existujúcim výzvam predstavujú perovskitové solárne články kľúčový faktor pre ďalšiu generáciu fotovoltaiky vďaka svojej vysokej účinnosti, nákladovej efektívnosti a flexibilným materiálovým vlastnostiam. Zlepšenia stability a pochopenie sezónnej dynamiky sú kľúčové pre využitie plného potenciálu tejto technológie a pre významný príspevok k energetickému prechodu.