Rewolucja w Stuttgarcie: Jak perowskitowe ogniwa słoneczne kształtują przyszłość energetyczną!

Rewolucja w Stuttgarcie: Jak perowskitowe ogniwa słoneczne kształtują przyszłość energetyczną!

Dr Afshan Jamshaid, badacz z tytułem doktora z Pakistanu i Asfaw Assegde, badacz z Etiopii, pracują w Instytucie Fotowoltaiki (ipv) na Uniwersytecie w Stuttgarcie. Instytut ten znany jest ze swojej wiodącej roli w rozwoju technologii fotowoltaicznej. Assegde specjalizuje się w poprawie stabilności perowskitowych ogniw słonecznych i inżynierii składu, a jego celem jest opracowanie nieorganicznych przezroczystych ogniw słonecznych, które w przyszłości będą służyć jako okna w gospodarstwach domowych. Dorastał na obszarze pozbawionym prądu i wie, jak cenna może być energia słoneczna, szczególnie w regionach o słabym dostępie do prądu.

Assegde podkreśla także znaczenie Niemiec oferujących wysoką jakość instrumentów i obiektów naukowych. W następnej dekadzie planuje wrócić do Etiopii, aby zbudować centrum badawcze energii odnawialnej. Chce także założyć start-up, który będzie wykorzystywał wyniki swoich badań w praktyce. Stuttgart, znany z połączenia życia miejskiego i natury, oferuje mu inspirację, której potrzebuje, zwłaszcza dzięki bliskości Schwarzwaldu i dostępności żywności halal.

Kluczowa technologia: perowskitowe ogniwa słoneczne

Perowskitowe ogniwa słoneczne są uważane za kluczową technologię transformacji energetycznej. Od 2009 roku zwiększyły swoją efektywność z zaledwie 3% do ponad 31%, podkreślając ich potencjał jako zrównoważonego rozwiązania w zakresie energii słonecznej. Ich wyjątkowość polega na strukturze krystalicznej, która łączy w sobie składniki organiczne i nieorganiczne. Technologia ta zapewnia dużą elastyczność i wszechstronny skład materiałów, co zapewnia zdecydowaną przewagę nad tradycyjnymi ogniwami słonecznymi.

Departament Energii Stanów Zjednoczonych (DOE) wspiera projekty badawczo-rozwojowe mające na celu zwiększenie wydajności i żywotności perowskitowych ogniw słonecznych z metalohalogenkami. Celem jest przyspieszenie komercjalizacji tej technologii i znaczne obniżenie kosztów produkcji. Perowskity stanowią główny materiał absorpcyjny, czyli „warstwę aktywną” w tych ogniwach słonecznych, co oznacza, że ​​pochłaniają światło i w ten sposób wzbudzają naładowane cząstki, które wytwarzają energię elektryczną.

Porównanie z tradycyjnymi ogniwami słonecznymi

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

Nie można przeoczyć zalet perowskitowych ogniw słonecznych: oferują one wyższą wydajność i wydajność, znacznie niższe koszty produkcji oraz szeroki zakres zastosowań, od urządzeń ubieralnych po rozwiązania architektoniczne. Niemniej jednak stoją przed wyzwaniami, takimi jak długoterminowa stabilność i wrażliwość na wilgotne środowisko. Istnieją również obawy dotyczące toksyczności niektórych materiałów.

Ostatnie wydarzenia pokazują, że firmy takie jak Oxford PV, CubicPV i Saule Technologies pracują nad postępem technologicznym. Projekty pilotażowe już wykazały potencjał zastosowań komercyjnych. SolarOnline przewiduje, że wielkość rynku perowskitowych ogniw słonecznych może wzrosnąć z 301,3 mln dolarów w 2023 r. do ponad 15 miliardów dolarów do 2031 r., odnotowując CAGR na poziomie 64,61%.

Badania nad technologią perowskitu mogą nie tylko zrewolucjonizować energię słoneczną, ale także w decydujący sposób przyczynić się do ograniczenia emisji CO₂. Konsumenci mogą oczekiwać większej efektywności kosztowej i zwiększonej wydajności energetycznej. Departament Energii Stanów Zjednoczonych z optymizmem patrzy na integrację tej technologii z istniejącymi systemami, co mogłoby trwale zmienić światowy miks energetyczny.