Vallankumous Stuttgartissa: Kuinka perovskiittiset aurinkokennot muokkaavat energian tulevaisuutta!

Vallankumous Stuttgartissa: Kuinka perovskiittiset aurinkokennot muokkaavat energian tulevaisuutta!

Tohtori Afshan Jamshaid, tohtoritutkija Pakistanista, ja Asfaw Assegde, tutkija Etiopiasta, työskentelevät Stuttgartin yliopiston aurinkosähkön instituutissa (ipv). Tämä instituutti tunnetaan johtavasta roolistaan ​​aurinkosähkötekniikan kehittämisessä. Assegde on erikoistunut perovskiittisten aurinkokennojen stabiiliuden parantamiseen ja koostumussuunnitteluun ja pyrkii kehittämään epäorgaanisia läpinäkyviä aurinkokennoja, jotka toimivat kotitalouksien ikkunoina tulevaisuudessa. Hän varttui alueella, jossa ei ole sähköä, ja hän tietää, kuinka arvokasta aurinkoenergia voi olla, etenkin alueilla, joilla sähköä on vähän.

Assegde korostaa myös, että Saksan on tärkeää tarjota korkealaatuisia tieteellisiä laitteita ja laitteita. Hän aikoo palata Etiopiaan seuraavan vuosikymmenen aikana rakentamaan uusiutuvan energian tutkimuskeskuksen. Hän haluaa myös perustaa start-up-yrityksen toteuttamaan tutkimustuloksiaan käytännössä. Stuttgart, joka tunnetaan kaupungin ja luonnon yhdistelmästä, tarjoaa hänelle tarvitsemaansa inspiraatiota, ei vähiten Schwarzwaldin läheisyyden ja halal-ruoan saatavuuden ansiosta.

Keskeinen tekniikka: perovskite aurinkokennot

Perovskite-aurinkokennoja pidetään avainteknologiana energian siirtymisessä. Vuodesta 2009 lähtien ne ovat nostaneet tehokkuuttaan vain 3 prosentista yli 31 prosenttiin, mikä korostaa niiden potentiaalia kestävänä aurinkoenergiaratkaisuna. Niiden ainutlaatuisuus piilee kiderakenteessa, jossa yhdistyvät orgaaniset ja epäorgaaniset komponentit. Tämä tekniikka mahdollistaa suuren joustavuuden ja monipuolisen materiaalikoostumuksen, mikä tarjoaa ratkaisevia etuja perinteisiin aurinkokennoihin verrattuna.

Yhdysvaltain energiaministeriö (DOE) tukee tutkimus- ja kehityshankkeita metallihalogenidiperovskiitin aurinkokennojen tehokkuuden ja käyttöiän lisäämiseksi. Tavoitteena on nopeuttaa tämän teknologian kaupallistamista ja vähentää merkittävästi tuotantokustannuksia. Perovskiitit edustavat tärkeintä absorptiomateriaalia tai "aktiivista kerrosta" näissä aurinkokennoissa, mikä tarkoittaa, että ne absorboivat valoa ja siten virittävät varautuneita hiukkasia, jotka tuottavat sähköenergiaa.

Vertailu perinteisiin aurinkokennoihin

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

Perovskite-aurinkokennojen etuja ei voi sivuuttaa: ne tarjoavat korkeamman tehokkuuden ja suorituskyvyn, huomattavasti alhaisemmat tuotantokustannukset ja laajan valikoiman sovelluksia puetettavista laitteista arkkitehtonisiin ratkaisuihin. Siitä huolimatta he kohtaavat haasteita, kuten pitkän aikavälin vakaus ja herkkyys kosteille ympäristöille. Myös tiettyjen materiaalien myrkyllisyys herättää huolta.

Viimeaikainen kehitys osoittaa, että yritykset, kuten Oxford PV, CubicPV ja Saule Technologies, työskentelevät teknologian kehittämiseksi. Pilottihankkeet osoittavat jo kaupallisten sovellusten mahdollisuudet. SolarOnline ennustaa, että perovskiittisten aurinkokennojen markkinakoko voisi kasvaa 301,3 miljoonasta dollarista vuonna 2023 yli 15 miljardiin dollariin vuoteen 2031 mennessä, mikä merkitsee 64,61 prosentin CAGR:ää.

Perovskiittiteknologian tutkimus ei voisi vain mullistaa aurinkoenergiaa, vaan myös vaikuttaa ratkaisevasti CO₂-päästöjen vähentämiseen. Kuluttajat voivat odottaa parempaa kustannustehokkuutta ja parempaa energiantuottoa. Yhdysvaltain energiaministeriö suhtautuu optimistisesti tämän tekniikan integroimiseen olemassa oleviin järjestelmiin, mikä voisi muuttaa pysyvästi maailmanlaajuista energiavalikoimaa.