Revolucija v Stuttgartu: Kako perovskitne sončne celice krojijo energetsko prihodnost!

Revolucija v Stuttgartu: Kako perovskitne sončne celice krojijo energetsko prihodnost!

Dr. Afshan Jamshaid, podoktorski raziskovalec iz Pakistana, in Asfaw Assegde, raziskovalec iz Etiopije, delata na Inštitutu za fotovoltaiko (ipv) na Univerzi v Stuttgartu. Ta inštitut je znan po svoji vodilni vlogi pri razvoju fotovoltaične tehnologije. Assegde je specializiran za izboljšanje stabilnosti perovskitnih sončnih celic in inženiring kompozicije ter želi razviti anorganske prozorne sončne celice, ki bodo v prihodnosti služile kot okna v gospodinjstvih. Odraščal je na območju brez elektrike in ve, kako dragocena je lahko sončna energija, zlasti v regijah z malo dostopa do elektrike.

Assegde poudarja tudi pomen Nemčije, ki ponuja visoko kakovost znanstvenih instrumentov in objektov. V naslednjem desetletju se namerava vrniti v Etiopijo, da bi zgradil raziskovalni center za obnovljivo energijo. Želi tudi ustanoviti start-up, da bi rezultate svoje raziskave udejanjil v praksi. Stuttgart, znan po svoji kombinaciji mestnega in naravnega življenja, mu ponuja navdih, ki ga potrebuje, ne nazadnje zaradi bližine Schwarzwalda in dostopnosti halal hrane.

Ključna tehnologija: perovskitne sončne celice

Perovskitne sončne celice veljajo za ključno tehnologijo za energetski prehod. Od leta 2009 so povečali svojo učinkovitost s samo 3 % na več kot 31 %, kar poudarja njihov potencial kot trajnostna rešitev za sončno energijo. Njihova edinstvenost je v kristalni strukturi, ki združuje organske in anorganske sestavine. Ta tehnologija omogoča visoko fleksibilnost in vsestransko sestavo materiala, ki nudi odločilne prednosti pred tradicionalnimi sončnimi celicami.

Ameriško ministrstvo za energijo (DOE) podpira raziskovalne in razvojne projekte za povečanje učinkovitosti in življenjske dobe kovinskih halogenidnih perovskitnih sončnih celic. Cilj je pospešiti komercializacijo te tehnologije in znatno znižati proizvodne stroške. Perovskiti predstavljajo glavni absorpcijski material ali "aktivno plast" v teh sončnih celicah, kar pomeni, da absorbirajo svetlobo in s tem vzbujajo nabite delce, ki proizvajajo električno energijo.

Primerjava s tradicionalnimi sončnimi celicami

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

Prednosti perovskitnih sončnih celic ni mogoče spregledati: ponujajo višjo učinkovitost in zmogljivost, bistveno nižje proizvodne stroške in široko paleto uporabe, od nosljivih naprav do arhitekturnih rešitev. Kljub temu se soočajo z izzivi, kot sta dolgoročna stabilnost in občutljivost na vlažna okolja. Obstajajo tudi pomisleki glede strupenosti nekaterih materialov.

Nedavni dogodki kažejo, da podjetja, kot so Oxford PV, CubicPV in Saule Technologies, delajo na napredku v tehnologiji. Pilotni projekti že kažejo potencial za komercialne aplikacije. SolarOnline napoveduje, da bi se lahko velikost trga s perovskitnimi sončnimi celicami povečala s 301,3 milijona dolarjev leta 2023 na več kot 15 milijard dolarjev do leta 2031, kar bi zabeležilo CAGR 64,61 %.

Raziskave tehnologije perovskita ne bi le revolucionirale sončne energije, ampak tudi odločilno prispevale k zmanjšanju emisij CO₂. Potrošniki se lahko veselijo večje stroškovne učinkovitosti in izboljšanega izkoristka energije. Ministrstvo za energijo ZDA je optimističen glede integracije te tehnologije v obstoječe sisteme, kar bi lahko trajno spremenilo globalno energetsko mešanico.