Tandemové křemíko-perovskitové solární články překonaly 30% účinnost
11.7.2022, Milan Šurkala, aktualita
Vývoj perovskitových solárních článků postupuje kupředu a slibné jsou zejména hybridní (tandemové) verze spojené s křemíkovými panely. Nyní se poprvé podařilo překonat bariéru 30 %, a to rovnou ve dvou různých variantách.
Solární články mají být jednou z cest za zelenější elektřinou, nesou však stále několik problémů. Zatímco cena a ekologický dopad už nejsou tak výrazným problémem (zejména emisemi se už dnes "zaplatí" relativně rychle), nestabilní dodávky elektřiny budou problémem vždy a nutnost řešit akumulaci energii nadále zůstává (a zde je velkou otázkou, jak efektivně a ekologicky to dokážeme). Přesto se dnes podíváme na první díl skládačky, a to solární články, konkrétně ty perovskitové. Ty vypadají být velmi dobrými partnery pro křemíkové články, které jsou citlivé na červené a infračervené světlo, zatímco perovskity jsou ve většině svých variant citlivé spíše na modré nebo zelené a s pravděpodobně mnohem levnější výrobou. Když se dají na sebe, modré a zelené světlo si vezmou na starosti perovskitové vrstvy, zbývající červené a infračervené pak klasická křemíková pod nimi. A právě takové hybridní (tandemové) solární články vyvinuli v EPFL a CSEM.
Těm se povedlo dosáhnout rekordní účinnosti hned dvakrát, s oběma variantami totiž překonali hranici 30 % (dosud se povedlo 29,52 %). První řešení dosáhlo účinnosti 30,93 % na 1cm2 solárním článku, přičemž šlo o perovskitovou vrstvu na plochém křemíkovém povrchu. Vyzkoušeli také hybridní vypařovací technologii výroby na texturovaném křemíkovém soubstrátu, kde se jim na stejné ploše podařilo dosáhnout dokonce 31,25% účinnosti.
Jako vždy, toto zdaleka neznamená, že jsou tyto články připravené k velkosériové výrobě. Problémů k dalšímu řešení je hned několik. Tím prvním je zajistit, aby se daly vyrábět i v mnohem větších plochách, které by umožnily výrobu solárních panelů např. pro střechy domů. Další důležitou věcí je dosažení dostatečné životnosti, která se u perovskitů většinou pohybuje kolem stovek až nižších tisícovek hodin pod neustálým přímým světlem (tedy v řádech měsíců až 1,5 roku při reálném nasazení), i když jsou i výjimky, kde se odhadují desítky let. Životnost tohoto řešení neznáme.
Zdroj: csem.ch
