Kluczem do sukcesu okazała się folia ochronna, którą pokryli takie urządzenia. Przeprowadzone pomiary wykazały, iż dzięki wprowadzonemu rozwiązaniu perowskitowe ogniwa słoneczne zyskały 1000-godzinną trwałość i to w sytuacji, gdy zostały wystawione na działanie wyjątkowo ekstremalnych temperatur i wilgotności.
Czytaj też: Twoje panele fotowoltaiczne mogą być wadliwe zanim trafią na dach. Producenci biją na alarm
W wariancie peorwskitowym fotowoltaika stanowi kuszącą alternatywę dla znacznie popularniejszej, krzemowej formy. Jedną z jej wielkich zalet okazuje się łatwa dostępność materiału budulcowego, co zapewnia niższe koszty produkcji. Z drugiej strony, perowskity cechują się stosunkowo niską odpornością na ekstremalne warunki, co prowadzi do ograniczonej trwałości.
Niedawno doszło jednak do zmian, za które odpowiadają przedstawiciele koreańskich instytutów UNIST oraz GNU. Tamtejsi inżynierowie zaprojektowali odporne na ciepło perowskitowe ogniwa słoneczne przystosowane do przetrwania tzw. kapsułkowania w wysokiej temperaturze. Wykorzystana na potrzeby badań folia ochronna może okazać się ostatecznym rozwiązaniem w kierunku zapewniania stabilności termicznej, a co za tym idzie – komercjalizacji tej technologii.
Perowskitowe ogniwa słoneczne cechowały się do tej pory stosunkowo niską odpornością na ekstremalne temperatury i wilgotność. Nowa folia ochronna, wykorzystana przez naukowców z Korei Południowej, zmienia sytuację
Kiedy przyszła pora na pomiary, członkowie zespołu badawczego określili początkową wydajność swojego ogniwa na 25,56%. Wystawione na konieczność działania w temperaturze 85 stopni Celsjusza oraz 85 procent wilgotności, takie urządzenie utrzymało ponad 85 procent swojej pierwotnej sprawności konwersji energii po tysiącu godzin funkcjonowania w takich warunkach.
Publikacja w tej sprawie została zamieszczona na łamach Energy & Environmental Science. Jak zauważają naukowcy stojący za ostatnimi dokonaniami, zapewnienie wysokiej stabilności cieplnej może stanowić ostatni krok do osiągnięcia możliwości komercjalizacji perowskitowych ogniw slonecznych. Te były do tej pory wyjątkowo podatne na ekstremalne temperatury i wilgotność. Wyjście z sytuacji? Folia ochronna, która pozwoliła na osiągnięcie wysokiej wydajności przy zwiększeniu odporności na ekstremalne warunki środowiskowe.
Czytaj też: Perowskity i ogniwa organiczne w jednym. Ta technologia może zmienić rynek fotowoltaiki
Po trwających tysiąc godzin testach sprawność konwersji energii wynosiła 21,7 procent, a temperatura zeszklenia warstwy transportującej dziury osiągnęła 125 stopni Celsjusza. Jak podsumowują autorzy ostatnich badań w tej sprawie, ich autorski system warstw transportu dziur zapewnia wysoką wydajność i stabilność w ekstremalnych warunkach, co będzie stanowiło ważny krok w kierunku praktycznego zastosowania ogniw słonecznych na bazie perowskitu.