30.4 – 18.5. 2018

Európske solárne dni na Slovensku

Ďalší krok bol urobený na ceste k výrobe solárnych článkov z perovskitov bez olova.
Vysokokvalitné filmy založené na dvojitých perovskitoch, ktoré vykazujú sľubné fotovoltaické vlastnosti, boli vyvinuté v spolupráci so spoločnosťou Linkoping University, Švédsko a Nanyang Technological University v Singapure.

Výskumné skupiny na celom svete uznali potenciál perovskitov ako jeden z najsľubnejších materiálov pre vývoj lacných, ekologických a efektívnych solárnych článkov. Len za niekoľko rokov sa účinnosť premeny energie zvýšila z niekoľkých percent na viac ako 22%.

Perovskity, ktoré sú v súčasnosti k dispozícii na použitie v solárnych článkoch, však obsahujú olovo a Feng Gao, prednášajúci na LiU, bol vymenovaný na jeseň roku 2017 ako Wallenberg akadémia, aby vyvinuli dvojité perovskity bez olova, v ktorých je monovalentný kov a trojmocný kov nahradí dvojmocné olovo.

V laboratóriu divízie biomolekulárnej a organickej elektroniky, LiU, vedci postdoktorského štúdia Weihua Ning a Feng Wang úspešne vyrobili jednovrstvové tenké vrstvy husto zabalených kryštálov dvojitých perovskitov. Filmy sú extrémne vysokej kvality a môžu byť použité ako aktívna vrstva v solárnych článkoch, v ktorých sa absorbuje slnečné svetlo a vytvárajú nosiče náboja.

"Naši kolegovia z Nanyang Technological University v Singapure ukázali, že nosiče náboja vykazujú v materiáli dlhé difúzne dĺžky, čo je nevyhnutné, ak je materiál vhodný na použitie v solárnych článkoch," hovorí Feng Gao.

Účinnosť premeny energie solárnych článkov je stále nízka - len približne 1% energie pri slnečnom svetle sa mení na elektrickú energiu - ale ani Feng Gao, ani Weihua Ning nemajú obavy.

"Nie, urobili sme prvý významný krok a vyvinuli sme metódu na výrobu aktívnej vrstvy. Máme niekoľko dobrých nápadov, ako postupovať, aby sme zvýšili efektivitu v blízkej budúcnosti," hovorí Feng Gao.

Výskumníci vypočítali, že viac ako 4 000 rôznych kombinácií materiálov môže tvoriť dvojité perovskity. Budú tiež používať teoretické výpočty na identifikáciu kombinácií, ktoré sú najvhodnejšie na použitie v solárnych článkoch.

Tento prielom v oblasti výskumu dvojitých perovskitov je taktiež výsledkom spoločného doktorandského programu Materiály a nanovedy / technológie na Univerzite v Linkopingu a technickej univerzite Nanyang.

"Táto publikácia je odrazom diskusií o spoločnom doktorandskom programe NTU-LiU, dvaja doktorandi, jeden na každej strane, boli prijatí do práce na tomto projekte, čo je vynikajúci štart pre program. " hovorí profesor Tze Chien Sum z NTU.

"Doplnili sme sa navzájom veľmi dobre, skupina vedená profesorom Sumom v NTU je odborníkom vo fotofyziológii a sme odborníkmi v oblasti materiálovej vedy a fyziky prístrojov," hovorí Feng Gao.

solardayly.com/