Rekordowe liczby, które robią wrażenie
Renshine Solar pochwaliło się właśnie osiągnięciem 27,5% sprawności dla elastycznego ogniwa perowskitowego. To wynik, który dla giętkich paneli brzmi niemal nieprawdopodobnie, zwłaszcza gdy zestawimy go z typowymi wartościami 15-20% dla konkurencyjnych rozwiązań. Nie chodzi tu jednak wyłącznie o laboratoryjny wyczyn na mikroskopijnym fragmencie – firma przedstawiła także certyfikowany moduł o powierzchni 20,26 cm² ze sprawnością 23,0%.
Firma oświadczyła, że wynik ten jest światowym rekordem dla tej typologii ogniw – przekonują przedstawiciele Renshine Solar
Czytaj też: Chińscy naukowcy opracowali gumę termoelektryczną. Przekształca ciepło ciała w prąd
Kluczem do sukcesu okazała się opracowana przez zespół metoda dynamicznej kontroli procesu krystalizacji. Naukowcy szybko schładzali świeżo nałożone warstwy perowskitu strumieniem gazu, jednocześnie dostarczając specjalne dodatki przez kanały transportu jonów. Ta precyzyjna kontrola pozwoliła minimalizować defekty i uzyskać niemal idealną strukturę krystaliczną na elastycznych podłożach. Wytrzymałość mechaniczna nowych ogniw przekracza wszystko, co do tej pory widzieliśmy. Po 10 000 cyklach zginania w promieniu 10 mm panele zachowały ponad 97% początkowej wydajności. Dodatkowo wykazały znakomitą stabilność w ekstremalnych temperaturach od -40 do 85 stopni Celsjusza oraz przy długotrwałej ekspozycji na promieniowanie UV.
Szybka droga do komercjalizacji i najważniejszy test
Chyba najbardziej zaskakuje tempo przejścia z laboratorium do skali przemysłowej. Proces wytwórczy udało się przystosować do urządzeń typu roll-to-roll w niespełna miesiąc. Obecnie firma produkuje już jednolite warstwy perowskitu na elastycznych podłożach o wymiarach 30×40 cm. Renshine Solar, założone w 2021 roku przez prof. Tana Hairena, nie zwalnia tempa. Firma planuje inwestycję 1,25 miliarda CNY (około 650 milionów złotych) w zakład produkcyjny o skali gigawatowej, którego uruchomienie zaplanowano na 2026 rok.
Innowacje muszą łączyć środowisko akademickie, badania i przemysł – przełom w elastycznych perowskitach jest dokładnie takim efektem współpracy – wyjaśnia Hairen
Czytaj też: Niemcy opracowali niewidzialne panele słoneczne. Miejska architektura mocno się teraz zmieni
Tak wydajne elastyczne panele otwierają drzwi do zastosowań, które do tej pory były niemożliwe lub nieopłacalne. Mowa tu między innymi o zintegrowanej fotowoltaice budynkowej, gdzie panele mogłyby idealnie dopasowywać się do zakrzywionych elewacji. To także szansa dla elektroniki noszonej, urządzeń mobilnych czy systemów lotniczych, gdzie waga i elastyczność mają kluczowe znaczenie. Zespół prof. Tana ma już na koncie ponad dziesięć światowych rekordów wydajności ogniw perowskitowych, w tym 31,27% dla sztywnych wersji. Patrząc na te liczby, trudno nie odnieść wrażenia, że stoimy u progu prawdziwej zmiany. Pytanie tylko, czy uda się utrzymać laboratoryjną precyzję w masowej produkcji. Bo to zwykle najtrudniejszy etap dla każdej nowej technologii.