| Wyświetleń:3395

Perowskity jako alternatywa dla krzemu

Zainteresowany? Poproś o ofertę!

Perowskity mają dużą szansę zastąpić krzem w ogniwach słonecznych, głównie z uwagi na swoje elastyczne właściwości i możliwość otrzymania cienkich warstw. Szybkie postępy w badaniach nad perowskitowymi ogniwami słonecznymi mogą uczynić je wschodzącą gwiazdą świata fotowoltaiki.


Perowskit jest minerałem występującym w przyrodzie (np. tytanian wapnia) i ma zdolność pochłaniania światła. Ten naturalny jednak nie przewodzi prądu i nie jest atrakcyjny pod względem wykorzystania. Perowskit można natomiast wytworzyć sztucznie, w laboratorium i zmieniając nieco jego strukturę nadać mu nowe właściwości, takie jak przewodzenie prądu. To właśnie te modyfikowane perowskity są alternatywą dla krzemu – półprzewodnika stosowanego do tej pory w produkcji ogniw fotowoltaicznych. Ogniwa perowskitowe – w przeciwieństwie do krzemowych – mogą być elastyczne, częściowo transparentne i bardzo lekkie. Można dostosować kształt, kolor i wymiary modułów do konkretnego zapotrzebowania i zainstalować je na każdej dostępnej powierzchni budynku. Są też tańsze w produkcji.

Metodę pozyskiwania perowskitowych modułów fotowoltaicznych z zastosowaniem druku atramentowego opracowała Polka, Olga Malinkiewicz. Polska fizyczka jest także współzałożycielką spółki Saule Technologies, która zajmuje się komercjalizacją wynalazku (dowiedz się więcej).

Dlaczego perowskit jest taki ciekawy?


Badania nad zastosowaniem perowskitów trwają już przeszło od dekady i wielu naukowców uważa, że mają one dużą szansę na zastąpienie obecnych półprzewodników w ogniwach słonecznych. Perowskity mają sprawność konwersji energii na poziomie 18-22%, czyli podobną do krzemu, jednak mogą być stosowane w ultracienkich warstwach, co pozwala na znaczną oszczędność materiału zużytego do produkcji ogniw fotowoltaicznych.

Do tego, w przeciwieństwie do ogniw krzemowych, mogą być bardziej elastyczne, lżejsze i częściowo transparentne. Ogniwa perowskitowe można nie tylko zainstalować na każdej, dostępnej powierzchni budynku, ale również dostosować do niej zarówno wymiary modułów jak i odpowiedni, pasujący kolor. Bardzo ważną kwestią jest również to, że są one znacznie tańsze w produkcji. Saule Technologies wskazuje wydajność ogniw słonecznych z wykorzystaniem perowskitów jako porównywalną z innymi wiodącymi technologiami fotowoltaicznymi, wynoszącymi obecnie około 20% (takimi jak krystaliczny krzem, CdTe i CIGS).

Perowskity mogą być wykorzystane do zespolenia ogniw fotowoltaicznych z szybami, dzięki czemu dachówki i okna instalowane w budynkach mogą pełnić rolę paneli dostarczających energię. Minerały można również nanosić na całe elewacje hal produkcyjnych i innych budynków, dzięki czemu i ściany mogą produkować energię elektryczną. 

Kiedy perowskity trafiają do użytku?


Duży wpływ na to mają na pewno kosztowne badania. Są one intensywnie prowadzone zarówno przez Saule Technologies (od 2014 roku), jak i jego sporą konkurencję. Dużym problemem jest przede wszystkim to, że perowskity nie są tak stabilne jak krzem, co stanowi dla naukowców główne wyzwanie. Również drugim minusem, który dotyczy wszystkich nowych technologii, jest to, że firmy na samym początku podchodzą do nich bardzo ostrożnie.

Jednakże duży popyt na fotowoltaikę, która jest w ostatnim czasie najdynamiczniej rozwijającą się technologią OZE (zwłaszcza teraz, gdy ceny prądu stale rosną) sprawia, że tańsze i efektywniejsze rozwiązania są bardzo pożądane. Również sporo mówi się w ostatnim czasie o szybach fotowoltaicznych, które wytwarzane są z wykorzystaniem technologii kropki kwantowej opatentowanej przez polską firmę ML System (dowiedz się więcej). Co ważne, transparentne szyby fotowoltaiczne umożliwiają nie tylko wytwarzanie energii elektrycznej, ale mogą również emitować światło w każdym dowolnym kolorze i chronić nas przed szkodliwym promieniowaniem UV.

Natomiast druk atramentowy do produkcji perowskitowych modułów fotowoltaicznych pozwala na dokładne dostosowanie ogniwa słonecznego do różnych powierzchni. Saule Technologies, wraz z najlepszymi uniwersytetami z Wielkiej Brytanii, Niemiec, Włoch, Hiszpanii i Izraela, prowadzą zaawansowane badania nad zastosowaniem perowskitu na potrzeby pozyskiwania energii słonecznej. Pierwsze testy nad wykorzystaniem perowskitowych modułów fotowoltaicznych miały miejsce na 93-metrowym domku jednorodzinnym koło Poznania. Wówczas to cała instalacja wytworzyła więcej energii niż średnio potrzebuje jej w ciągu roku czteroosobowa rodzina. Nie spodziewano się aż tak pozytywnych rezultatów.

Nowa technologia jest już w fazie ostatnich testów


Jednym z pierwszych sukcesów Saule Technologies, w całości tworzącej nową technologię opartą na perowskitach, było podpisanie w zeszłym roku kontraktu ze Skanską. Ten szwedzki deweloper kupił licencję na rozwój technologii Saule w budownictwie komercyjnym na rynku skandynawskim, Stanach Zjednoczonych, a także w wybranych krajach europejskich. Niedługo potem pierwszy panel opuścił laboratorium i trafił na fasadę biurowca Spark Dzięki temu zabiegowi, fasada budynku stała się źródłem energii elektrycznej wytwarzanej ze słońca, nawet przy rozproszonym świetle. 

Testy potwierdziły pełną integralność ogniw z fasadą. W związku z tym firma Saule Technologies uruchomiła pilotażową linię produkcyjną. Wytwarzane ogniwa już w większym formacie zostaną wykorzystane do kolejnych instalacji pilotażowych. Obecnie trwają również prace nad optymalizacją linii produkcyjnej. Sam produkt ma być gotowy najprawdopodobniej w 2021 roku.
źródło: ecieplo.pl
#Perowskity, #fotowoltaika, #okna_fotowoltaiczne

Zainteresowany? Poproś o ofertę!



Okna dwukolorowe – idealne rozwiązanie do kamienic i wspólnot mieszkaniowych

Okna dwukolorowe – idealne rozwiązanie do kamienic i wspólnot mieszkaniowych

W wielu budynkach istnieją zalecenia, co do doboru...

Rusza oryginalna kampania marketingowa SIEGENIA

Rusza oryginalna kampania marketingowa SIEGENIA

W pięciu zabawnych filmikach firma SIEGENIA prezentuje...

Nowy tunel aerodynamiczny w ITB

Nowy tunel aerodynamiczny w ITB

W Instytucie Techniki Budowlanej zakończono budowę...

Awilux zawalczy o 100 milionów

Awilux zawalczy o 100 milionów

Leszczyński producent wzbogacił właśnie swój park...



» Więcej na subportalu Najnowsze wieści z branży