Britští vědci slibují průlom na poli perovskitových solárních článků

U perovskitů se výzkum točí kolem zachytávání světla, zejména v rámci fotovoltaiky, kde nabízejí výrazně zvýšit účinnost solárních článků. Nový průzkum na poli perovskitu přinášejí britští vědci díky nové vylepšené struktuře a lepší stabilitě.

Zdroj:  LONGi

Průlom v perovskitech?

V roce 2024 přední světový výrobce fotovoltaických panelů LONGi publikoval výsledky studie v časopise Nature, ve které společnost popisuje technologický postup, který  umožnil dosáhnout rekordní účinností 34,60 % u tandemových fotovoltaických článků.

Dnešní perovskitové články jsou sice levnější, lehčí a ohebnější než křemíkové, ale současně také méně stabilní. Degraduje je teplo a světlo, což je pro materiál solárních technologií fatální problém. Problém je, že pokulhávají v účinnosti, a především ve výdrži solárních panelů, když jsou vystaveny reálným podmínkám. Vědci se proto snaží perovskitové články vylepšit, aby naplnily očekávání.

Britští vědci z University of Manchester oznámili vylepšení perovskitů amidiniovými ligandy, jenž zpevňují povrch perovskitu a přináší vytouženou větší stabilitu.  Amidiny jsou relativně malé organické molekuly s obecným vzorcem RC(NR)NR2, které v tomto případě fungují jako molekulární cement, zpevňující strukturu perovskitu.

Větší stabilita

Díky amidinům vzniká kompaktní, stabilní vrstva na povrchu perovskitu, která chrání vnitřní strukturu článku a zabraňuje vzniku nepatrných defektů, které by se mohly šířit. Díky tomu se v perovskitovém článku snadněji pohybují elektrony a snižuje se degradace materiálu teplem a světlem.

Takto vylepšené solární články pracují se standardní účinností 25,4 procent, ale udrží si 95 procent svého výkonu po 1 100 hodinách při osvícení, které odpovídá 1 Slunci a teplotě 85 °C.

Jak říká Anthopoulos, šéf vývoje z University of Manchester,  amidiniové ligandy, jak se zdá, řeší jednu z posledních velkých překážek pro uplatnění perovskitových solárních panelů v průmyslové výrobě. Perovskit s amidiny je dostatečně stabilní pro masové rozšíření takových solárních aplikací.