Revolution i Stuttgart: Hvordan perovskit-solceller former energifremtiden!

Revolution i Stuttgart: Hvordan perovskit-solceller former energifremtiden!

Dr. Afshan Jamshaid, en postdoc-forsker fra Pakistan, og Asfaw Assegde, en forsker fra Etiopien, arbejder på Institute for Photovoltaics (ipv) ved University of Stuttgart. Dette institut er kendt for sin førende rolle i udviklingen af ​​fotovoltaisk teknologi. Assegde har specialiseret sig i perovskit-solcelle-stabilitetsforbedring og kompositionsteknik og har til formål at udvikle uorganiske transparente solceller, der vil fungere som vinduer i husholdninger i fremtiden. Han er vokset op i et område uden elektricitet og ved, hvor værdifuld solenergi kan være, især i regioner med ringe adgang til elektricitet.

Assegde understreger også vigtigheden af, at Tyskland tilbyder en høj kvalitet af videnskabelige instrumenter og faciliteter. Han planlægger at vende tilbage til Etiopien i det næste årti for at bygge et forskningscenter for vedvarende energi. Han ønsker også at stifte en start-up til at omsætte sine forskningsresultater i praksis. Stuttgart, der er kendt for sin kombination af by- og naturliv, tilbyder ham den inspiration, han har brug for, ikke mindst takket være dens nærhed til Schwarzwald og tilgængeligheden af ​​halal-mad.

Nøgleteknologien: perovskit-solceller

Perovskite solceller betragtes som en nøgleteknologi til energiomstillingen. Siden 2009 har de øget deres effektivitet fra kun 3 % til over 31 %, hvilket understreger deres potentiale som en bæredygtig løsning til solenergi. Deres unikke ligger i krystalstrukturen, som kombinerer organiske og uorganiske komponenter. Denne teknologi muliggør høj fleksibilitet og en alsidig materialesammensætning, som giver afgørende fordele i forhold til traditionelle solceller.

Det amerikanske energiministerium (DOE) støtter forsknings- og udviklingsprojekter for at øge effektiviteten og levetiden af ​​metalhalogenid perovskit solceller. Målet er at fremskynde kommercialiseringen af ​​denne teknologi og reducere produktionsomkostningerne betydeligt. Perovskites repræsenterer det vigtigste absorptionsmateriale eller "aktive lag" i disse solceller, hvilket betyder, at de absorberer lys og derved exciterer ladede partikler, der producerer elektrisk energi.

Sammenligning med traditionelle solceller

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

Fordelene ved perovskit-solceller kan ikke overses: de tilbyder højere effektivitet og ydeevne, væsentligt lavere produktionsomkostninger og en bred vifte af applikationer, fra bærbare enheder til arkitektoniske løsninger. Ikke desto mindre står de over for udfordringer som langsigtet stabilitet og følsomhed over for fugtige omgivelser. Der er også bekymringer om toksiciteten af ​​visse materialer.

Den seneste udvikling viser, at virksomheder som Oxford PV, CubicPV og Saule Technologies arbejder på fremskridt inden for teknologien. Pilotprojekter viser allerede potentialet for kommercielle anvendelser. Solenergi online forudsiger, at perovskit-solcellemarkedets størrelse kan stige fra $301,3 millioner i 2023 til over $15 milliarder i 2031, hvilket registrerer en CAGR på 64,61%.

Forskning i perovskitteknologi kan ikke kun revolutionere solenergi, men også yde et afgørende bidrag til at reducere CO₂-emissioner. Forbrugerne kan se frem til større omkostningseffektivitet og forbedret energiudbytte. Det amerikanske energiministerium er optimistisk med hensyn til integrationen af ​​denne teknologi i eksisterende systemer, som permanent kan ændre det globale energimix.