Perovskitové panely se budou vyrábět pomocí litografie

• 12. 08. 2020
• Redakce

 

 

Nová technologie solárních panelů

Tradiční technoologie  vývoje a výroby křemíkových panelů není ani po 50 letech zdaleka dokonalá. Jednou z novinek posledních let jsou perovskitové solární panely, které však do komerčního nasazení potřebují překonat ještě spoustu problémů.

Vědci z americké University of California v  San Diegu objevili novou metodu výrobu pervoskitových článků a panelů. Zjistili, že jsou schopni vyrobit jednokrystalovou verzi panelů, a to pomocí litografie, tedy metodou, která se běžně používá pro výrobu polovodičů.

Nový proces výroby je nicméně složitější než standardní výroba polykrystalických perovskitů, ale pozitiva převažují. Díky litografii dokážou vědci lépe řídit umístění krystalů i tloušťku vrstvy. Tyto panely ukázaly, že dosahují nejen větší efektivity, ale především vyšší životnosti než původní verze ze stejného materiálu.

Nová verze dosahuje účinnosti 18,77 %, zatímco klasická polykrystalická varianta téhož pervoskitového článku nedosáhla ani na 15 %. Takové účinnosti jsou s ohledem na to, že jde o v podstatě nově objevenou technologii existující jen pár let (která se navíc ještě ani nedostala na trh), velmi dobré.

Problémy se stabilitou

Bohužel perovskity mají zatím stále problém ve velmi nízké výdrži. Ta dramaticky padá nejprve ze začátku, pak už klesá pomaleji. Po 1000 hodinách už nová varianta dosáhla jen 10,9% účinnosti, což je opravdu výrazný hendikep oproti tradičním křemíkovým článkům. Nicméně i to je výrazné zlepšení, protože původní verze za stejný čas spadla na 3,6 % (na pouhou čtvrtinu).

Američtí vědci zdůrazňují, že jde o prezentaci poznatků z vývoje, který ukazuje, že se dají perovskity vyrábět i tímto způsobem. To neznamená, že jde o hotové řešení připravené pro komerční nasazení. Dokončení vývoje si vyžádá vyřešení ještě mnoha různých problémů, což může trvat ještě mnoho let.

Nadějná technologie 

Perovskitové články jsou relativně mladá technologie, která byla vyvinuta v roce 2009 s účinností čtyři procenta. Už za dva roky vědci jejich účinnost zvedli na šestnáct procent, což u křemíkových trvalo celá desetiletí. Na konci roku 2018 dosáhli vědci nového světového rekordu v účinnosti pervskitových článků ve výši přes 23 % (pro srovnání tradiční křemíkové články existují déle než 60 let a jejich maximální účinnost dosahuje přes 25 %).

Dalším důvodem zájmu vědců o perovskitové panely je fakt, že se tyto panely dají mnohem jednodušeji vyrobit a tudíž jsou i levnější. Tyto solární panely jsou navíc lehké, dají se ohýbat a hlavně můžou být i průhledné. Podle sdělení polské firmy Saule Technologies, která také vyvíjí a vyrábí první prototypy pervskitových panelů,  je jejich váha velmi nízká- cca 1 kg/m 2. Toto představuje obrovský rozdíl oproti tradičním křemíkovým krystalickým panelům, které váží v cca 10 kg/m 2.

To otevírá úplně nové možnosti využití pro solární fotovoltaiku. Perovskitové panely mohou být nainstalovány na v podstatě jakýkoliv objekt či materiál. Ať už je to notebook, telefon, auto, dron, kosmická loď, ciferník chytrých hodinek nebo záda telefonu.