Revolution i Stuttgart: Hur perovskitsolceller formar energiframtiden!

Revolution i Stuttgart: Hur perovskitsolceller formar energiframtiden!

Dr. Afshan Jamshaid, en postdoktor från Pakistan, och Asfaw Assegde, en forskare från Etiopien, arbetar på Institutet för fotovoltaik (ipv) vid universitetet i Stuttgart. Detta institut är känt för sin ledande roll i utvecklingen av solcellsteknik. Assegde är specialiserat på förbättring av stabilitet i perovskitsolceller och kompositionsteknik och har som mål att utveckla oorganiska transparenta solceller som kommer att fungera som fönster i hushållen i framtiden. Han växte upp i ett område utan el och vet hur värdefull solenergi kan vara, särskilt i regioner med liten tillgång till el.

Assegde betonar också vikten av att Tyskland erbjuder en hög kvalitet på vetenskapliga instrument och anläggningar. Han planerar att återvända till Etiopien under det kommande decenniet för att bygga ett forskningscenter för förnybar energi. Han vill också grunda en start-up för att omsätta sina forskningsresultat i praktiken. Stuttgart, känt för sin kombination av stads- och naturliv, erbjuder honom den inspiration han behöver, inte minst tack vare dess närhet till Schwarzwald och tillgången på halalmat.

Nyckelteknologin: perovskite solceller

Perovskite solceller anses vara en nyckelteknologi för energiomställningen. Sedan 2009 har de ökat sin effektivitet från bara 3 % till över 31 %, vilket understryker deras potential som en hållbar lösning för solenergi. Deras unika ligger i kristallstrukturen, som kombinerar organiska och oorganiska komponenter. Denna teknik möjliggör hög flexibilitet och en mångsidig materialsammansättning, vilket ger avgörande fördelar jämfört med traditionella solceller.

US Department of Energy (DOE) stöder forsknings- och utvecklingsprojekt för att öka effektiviteten och livslängden för metallhalogenidperovskitsolceller. Målet är att påskynda kommersialiseringen av denna teknik och avsevärt minska produktionskostnaderna. Perovskiter representerar det huvudsakliga absorptionsmaterialet eller "aktiva skiktet" i dessa solceller, vilket innebär att de absorberar ljus och exciterar därigenom laddade partiklar som producerar elektrisk energi.

Jämförelse med traditionella solceller

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

Fördelarna med perovskite solceller kan inte förbises: de erbjuder högre effektivitet och prestanda, betydligt lägre produktionskostnader och ett brett utbud av applikationer, från bärbara enheter till arkitektoniska lösningar. Ändå står de inför utmaningar som långsiktig stabilitet och känslighet för fuktiga miljöer. Det finns också farhågor om toxiciteten hos vissa material.

Den senaste utvecklingen visar att företag som Oxford PV, CubicPV och Saule Technologies arbetar med framsteg inom tekniken. Pilotprojekt visar redan på potentialen för kommersiella tillämpningar. Solar online förutspår att storleken på perovskitsolcellsmarknaden kan öka från 301,3 miljoner USD 2023 till över 15 miljarder USD 2031, vilket registrerar en CAGR på 64,61 %.

Forskning om perovskitteknologi skulle inte bara kunna revolutionera solenergi, utan också ge ett avgörande bidrag till att minska CO₂-utsläppen. Konsumenter kan se fram emot högre kostnadseffektivitet och förbättrad energiutbyte. USA:s energidepartement är optimistisk om integreringen av denna teknik i befintliga system, vilket permanent kan förändra den globala energimixen.