Perovskite solceller: Den gröna revolutionen av energiomställningen är nära förestående!

Perovskite solceller: Den gröna revolutionen av energiomställningen är nära förestående!

Michael Saliba, chef för Institutet för fotovoltaik vid universitetet i Stuttgart, påpekar den enorma betydelsen av perovskitsolceller för en hållbar energiomställning. Materialen, vars struktur påminner om kristaller, erbjuder en lovande grund för utvecklingen av solceller och halvledare eftersom de effektivt kan absorbera solljus och omvandla det till elektrisk ström. Produktionsmetoderna liknar trycktekniker som redan är kända från tidningsproduktionen. Detta gör tillverkningen potentiellt mer kostnadseffektiv än traditionella kiselsolceller, som kräver extremt rena material. Perovskiter däremot är toleranta mot föroreningar, vilket gör appliceringen mycket lättare, som t.ex. uni-stuttgart.de rapporterad.

Forskning om perovskiter fokuserar också på att stabilisera dessa material eftersom de är känsliga för vatten, syre och ljus. De första modulerna har redan producerats och installerats på institutets tak, men den omfattande marknadslanseringen kommer att ta tid. Under de kommande 20 åren planeras totalt 10 000 till 20 000 satelliter för låg omloppsbana om jorden, vilket ATLAS specialforskningsprojekt i Stuttgart forskar om. De första perovskiterna förväntas skickas ut i rymden nästa år eller året efter.

Tekniska framsteg och effektivitetsvinster

Perovskite solceller kännetecknas av hög verkningsgrad och flexibla användningsmöjligheter. Prototyper med verkningsgrader på upp till 26,95 procent utvecklades i laboratoriet. Kombinationen av perovskiter med kisel i tandemceller har till och med uppnått effektiviteter på över 30 procent, i enskilda fall upp till 34,6 procent. Denna teknik använder olika ljusområden mer effektivt och kan representera den mest lovande innovationen för solceller och energiomställningen, som den Science Media Center sammanfattar.

Ett långtidstest i Berlin visar att perovskitprestanda förblir stabil på sommaren, medan det är en nedgång på cirka 30 procent på vintern, vilket beror på säsongsvariationer. Trots dessa utmaningar bekräftade långtidstester att sommarens effektivitetsförluster är minimala och reversibla effektivitetsförändringar kan inträffa i dag-natt-cykeln.

Marknadsmognad och utmaningar

De första perovskitsolcellerna har redan kommit in på marknaden, men de fortsätter att undersökas på grund av deras långsiktiga stabilitet och behovet av att bevisa sin hållbarhet i fält. Det finns ekonomiska fördelar av låga tillverkningskostnader och låg energiförbrukning, men forskning behövs fortfarande för att göra materialen mer miljövänliga och hållbara. Användningen av bly i tillverkningsprocessen är en betydande miljöfråga som måste åtgärdas för att säkerställa hållbar användning.

Dessutom syftar forskningen till att utveckla blyfria alternativ som ytterligare kan förbättra potentialen för perovskiter. Utmaningarna, såsom effektivitetsförluster i de tidiga stadierna och materialens känslighet för fukt, måste också åtgärdas för att förverkliga den utbredda tillämpningen av perovskitlösningar, som anges i ett dokument av Forumpublicering granskas närmare.

Sammanfattningsvis, trots befintliga utmaningar, representerar perovskitsolceller en nyckelfaktor för nästa generation av solceller på grund av deras höga effektivitet, kostnadseffektivitet och flexibla materialegenskaper. Förbättringar av stabilitet och förståelse för säsongsdynamik är avgörande för att realisera denna tekniks fulla potential och ge ett betydande bidrag till energiomställningen.