Vědci vyvinuli stabilnější perovskity, vydrží tisíce hodin bez výrazné degradace

Dnešní solární články jsou na křemíkové bázi, ale dostáváme se už k limitům technologie. Slibně vypadají perovskitové články, které se dají kombinovat s těmi křemíkovými a díky citlivosti na jiné vlnové délky je mohou velmi dobře doplňovat a zvyšovat účinnost. Problémem je, že většina perovskitových materiálů (a že jde o velmi široké množství materiálů) má v solárních článcích značný problém s životností. Takovým lepším laboratorním standardem je životnost okolo 1-2 tisíc hodin pod světlem AM1.5G, což v našich zeměpisných šířkách znamená asi do 1,5 roku. A to opravdu není mnoho. Vědcům v Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) a Helmholtz Institute Erlangen-Nürnberg for Renewable Energy (HI ERN) se ale podařilo dosáhnout výrazně vyšších čísel.

 

 

Polymerová dvojvrstva byla umístěna přímo na perovskitovou vrstvu a zatímco horní vrstva byla obohacena o kyselinu bez iontů, spodní zůstala bez tzv. dopantů (záměrně vkládaných "nečistot" měnících např. elektrické vlastnosti). Vytváří tím ochrannou vrstvu. Výsledek chrání jinak nestálou perovskitovou vrstvu, zároveň stále umožňuje vysokou vodivost i za vysokých  teplot.

 

Vědci otestovali články při teplotě 65 °C pod umělým sluncem a ani po 1450 hodinách, což je doba, po které většina trvanlivějších perovskitů už padá k hraničním 80 % původního výkonu, zde nebyla pozorována žádná koroze nebo jiná změna, která by výrazněji snížila výkon článku. Ten se pohyboval stále na 99 % původního maxima. To by znamenalo, že by měly vydržet i desítky tisíc hodin při výkonu stále velmi blízkému tomu původnímu, a tedy životnost přes 10 let (a možná i desítky let). Efektivita těchto článků je 19,5 % při teplotách okolo 65 °C a klesá na 18,0 % při 85 °C. Tam ale také klesá už i životnost (7% snížení po 2000 hodinách, což je ale na poměry perovskitů stále velmi dobré). Na tak vysoké teploty se ale panely běžně nedostávají, u nás to bývá okolo 60-65 °C.

 

Zdroj: pv-magazine.com, nature.com