Revolucija u Stuttgartu: Kako perovskitne solarne ćelije oblikuju energetsku budućnost!

Revolucija u Stuttgartu: Kako perovskitne solarne ćelije oblikuju energetsku budućnost!

Dr. Afshan Jamshaid, postdoktorand iz Pakistana i Asfaw Assegde, istraživač iz Etiopije, rade na Institutu za fotonapon (ipv) na Sveučilištu u Stuttgartu. Ovaj je institut poznat po vodećoj ulozi u razvoju fotonaponske tehnologije. Assegde je specijaliziran za poboljšanje stabilnosti perovskitnih solarnih ćelija i inženjering sastava i ima za cilj razviti anorganske prozirne solarne ćelije koje će služiti kao prozori u kućanstvima u budućnosti. Odrastao je u području bez struje i zna koliko solarna energija može biti vrijedna, posebno u regijama s malo pristupa električnoj energiji.

Assegde također naglašava važnost Njemačke koja nudi visoku kvalitetu znanstvenih instrumenata i objekata. Planira se vratiti u Etiopiju u sljedećem desetljeću kako bi izgradio istraživački centar za obnovljivu energiju. Također želi osnovati start-up kako bi svoje rezultate istraživanja proveo u praksi. Stuttgart, poznat po kombinaciji gradskog i prirodnog života, nudi mu inspiraciju koja mu je potrebna, ne samo zahvaljujući svojoj blizini Schwarzwaldu i dostupnosti halal hrane.

Ključna tehnologija: perovskitne solarne ćelije

Perovskitne solarne ćelije smatraju se ključnom tehnologijom za prijelaz energije. Od 2009. povećali su svoju učinkovitost sa samo 3% na preko 31%, naglašavajući njihov potencijal kao održivog rješenja za solarnu energiju. Njihova jedinstvenost leži u kristalnoj strukturi, koja kombinira organske i anorganske komponente. Ova tehnologija omogućuje visoku fleksibilnost i svestran sastav materijala, koji nudi odlučujuće prednosti u odnosu na tradicionalne solarne ćelije.

Ministarstvo energetike SAD-a (DOE) podupire istraživačke i razvojne projekte za povećanje učinkovitosti i životnog vijeka metalnih halidnih perovskitnih solarnih ćelija. Cilj je ubrzati komercijalizaciju ove tehnologije i značajno smanjiti troškove proizvodnje. Perovskiti predstavljaju glavni apsorpcijski materijal ili "aktivni sloj" u ovim solarnim ćelijama, što znači da apsorbiraju svjetlost i time pobuđuju nabijene čestice koje proizvode električnu energiju.

Usporedba s tradicionalnim solarnim ćelijama

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

Ne mogu se zanemariti prednosti perovskitnih solarnih ćelija: nude veću učinkovitost i performanse, znatno niže troškove proizvodnje i širok raspon primjena, od nosivih uređaja do arhitektonskih rješenja. Unatoč tome, suočavaju se s izazovima kao što su dugoročna stabilnost i osjetljivost na vlažna okruženja. Također postoji zabrinutost zbog toksičnosti određenih materijala.

Nedavni razvoj događaja pokazuje da tvrtke kao što su Oxford PV, CubicPV i Saule Technologies rade na napretku u tehnologiji. Pilot projekti već pokazuju potencijal za komercijalnu primjenu. SolarOnline predviđa da bi se veličina tržišta perovskitnih solarnih ćelija mogla povećati s 301,3 milijuna dolara u 2023. na preko 15 milijardi dolara do 2031., bilježeći CAGR od 64,61%.

Istraživanje tehnologije perovskita moglo bi ne samo revolucionirati solarnu energiju, već i dati odlučujući doprinos smanjenju emisija CO₂. Potrošači se mogu veseliti većoj isplativosti i poboljšanom prinosu energije. Ministarstvo energetike SAD-a optimističan je glede integracije ove tehnologije u postojeće sustave, što bi moglo trajno promijeniti globalnu energetsku mješavinu.