Революция в Щутгарт: Как перовскитните соларни клетки оформят енергийното бъдеще!

Революция в Щутгарт: Как перовскитните соларни клетки оформят енергийното бъдеще!

Д-р Афшан Джамшайд, постдокторант от Пакистан, и Асфау Асегде, изследовател от Етиопия, работят в Института за фотоволтаици (ipv) към Университета в Щутгарт. Този институт е известен с водещата си роля в развитието на фотоволтаичните технологии. Assegde е специализирана в подобряване на стабилността на перовскитните слънчеви клетки и композиционно инженерство и има за цел да разработи неорганични прозрачни слънчеви клетки, които ще служат като прозорци в домакинствата в бъдеще. Той е израснал в район без електричество и знае колко ценна може да бъде слънчевата енергия, особено в региони с малък достъп до електричество.

Assegde също така подчертава важността на това Германия да предлага висококачествени научни инструменти и съоръжения. Той планира да се върне в Етиопия през следващото десетилетие, за да изгради изследователски център за възобновяема енергия. Той също така иска да основе стартираща компания, за да приложи резултатите от своите изследвания на практика. Щутгарт, известен със своята комбинация от градски и природен живот, му предлага вдъхновението, от което се нуждае, не на последно място благодарение на близостта си до Шварцвалд и наличието на халал храна.

Ключовата технология: перовскитни слънчеви клетки

Перовскитните слънчеви клетки се считат за ключова технология за енергиен преход. От 2009 г. насам те са увеличили ефективността си от едва 3% до над 31%, което подчертава техния потенциал като устойчиво решение за слънчева енергия. Тяхната уникалност се крие в кристалната структура, която съчетава органични и неорганични компоненти. Тази технология позволява висока гъвкавост и гъвкав материален състав, който предлага решаващи предимства пред традиционните слънчеви клетки.

Министерството на енергетиката на САЩ (DOE) подкрепя научноизследователски и развойни проекти за увеличаване на ефективността и продължителността на живота на слънчевите клетки с метален халид перовскит. Целта е да се ускори комерсиализацията на тази технология и значително да се намалят производствените разходи. Перовскитите представляват основния абсорбиращ материал или „активен слой“ в тези слънчеви клетки, което означава, че те абсорбират светлина и по този начин възбуждат заредени частици, които произвеждат електрическа енергия.

Сравнение с традиционните слънчеви клетки

• Wirkungsgrad: Perowskit bis zu 25%, traditionelle etwa 15-20%
• Produktionskosten: Perowskit deutlich günstiger
• Flexibilität: Perowskit sehr hoch, traditionelle begrenzt

Предимствата на перовскитните соларни клетки не могат да бъдат пренебрегнати: те предлагат по-висока ефективност и производителност, значително по-ниски производствени разходи и широка гама от приложения, от устройства за носене до архитектурни решения. Въпреки това те са изправени пред предизвикателства като дългосрочна стабилност и чувствителност към влажна среда. Съществуват и опасения относно токсичността на някои материали.

Последните разработки показват, че компании като Oxford PV, CubicPV и Saule Technologies работят върху напредъка в технологията. Пилотните проекти вече показват потенциала за търговски приложения. Слънчева онлайн прогнозира, че размерът на пазара на перовскитни соларни клетки може да се увеличи от $301,3 милиона през 2023 г. до над $15 милиарда до 2031 г., регистрирайки CAGR от 64,61%.

Изследванията на технологията за перовскит могат не само да революционизират слънчевата енергия, но и да допринесат решаващо за намаляване на емисиите на CO₂. Потребителите могат да очакват по-голяма ефективност на разходите и подобрен енергиен добив. Министерството на енергетиката на САЩ е оптимист за интегрирането на тази технология в съществуващи системи, което може да промени трайно глобалния енергиен микс.