Za doniesieniami w tej sprawie stoją przedstawiciele National Yang Ming Chiao Tung University. Ich wysiłki doprowadziły do powstania ogniwa słonecznego na bazie perowskitu. Cechą wyróżniającą tej konstrukcji jest zdolność do wytwarzania energii nawet wtedy, gdy ilość światła słonecznego docierającego do powierzchni modułu okazuje się relatywnie niska.
Czytaj też: Chińczycy mają laser, który działa w każdym środowisku. Przenośna broń pisze historię
Same perowskity są natomiast kuszącą opcją dla sektora fotowoltaicznego ze względu na koszty niższe od krzemu, a także stosunkowo wysoką żywotność. Czasami naukowcy stawiają na formy tandemowe, w których połączenie krzemu i perowskitów zapewnia wysoką wydajność przy jednoczesnym zachowaniu pozytywnych cech perowskitu. Badacze z Azji postawili jednak na alternatywne rozwiązanie.
Tym sposobem udało im się zaprojektować ogniwo przystosowane do działania nawet w obecności światła wewnątrz pomieszczeń. Takowe jest rzecz jasna zdecydowanie słabsze, niż na zewnątrz (szczególnie w słoneczne dni). Z tego względu potrzeba desygnowanych rozwiązań przeznaczonych do zastosowań wewnętrznych, ponieważ te klasyczne zwykle nie radzą sobie dobrze w takich środowiskach.
Ogniwo słoneczne na bazie perowskitu, które zaprojektowali naukowcy z Tajwanu, umożliwia działanie z wysoką sprawnością nawet przy stosunkowo słabym oświetleniu
Artykuł na ten temat trafił do APL Energy i opisuje, jak można będzie wykorzystywać światło, które w większości przypadków jest “marnowane”. Poza tym jest mowa o instalacji takich paneli na zewnątrz – z myślą o wytwarzaniu energii nawet w pochmurne dni. Ze względu na świetną zdolność ogniw krzemowych do przekształcania światła w energię przy niskim jego natężeniu, naukowcy z Tajwanu chcieli to wykorzystać.
Moduły na bazie perowskitu mają nad krzemowymi jeszcze jedną przewagę: są lżejsze i bardziej elastyczne, dzięki czemu pojawia się więcej potencjalnych zastosowań. Kiedy przyszła pora na testy przy standardowym oświetleniu słonecznym (około 12 000 luksów) nowe ogniwa osiągnęły sprawność konwersji energii na poziomie 12,7 procent. To mało zadowalający wynik, ponieważ na rynku są dostępne moduły o wydajności ponad dwukrotnie wyższej.
Czytaj też: Chińska firma pobiła dwa rekordy jednocześnie. Ich ogniwa słoneczne działają jak nigdy dotąd
Przynajmniej w warunkach wspomnianego oświetlenia. Kiedy zostaje ono obniżone do zaledwie 2000 luksów, sytuacja odwraca się jak w kalejdoskopie. W takim scenariuszu urządzenie z Tajwanu zapewniło 38,7 procent sprawności konwersji energii. Co istotne, mówimy o oświetleniu charakterystycznym dla typowej przestrzeni biurowej.
Kluczem do sukcesu okazała się zmiana w obrębie przerwy pasmowej, która jest związana z minimalną energią potrzebną elektronom do wejścia na wyższe poziomy energii. Przystosowując proporcje cząsteczek w roztworach używanych do tworzenia warstw perowskitu ogniw słonecznych, członkowie zespołu badawczego opracowali przerwę pasmową, która umożliwia pochłanianie światła w pomieszczeniach. W przypadku ogniw krzemowych nie jest to możliwe.