Perowskitowe ogniwo słoneczne

Perowskitowe ogniwo słoneczne (ang. perovskite solar cell, PSC) – rodzaj ogniwa słonecznego, które zawiera związek o strukturze perowskitu, najczęściej hybrydowy organiczno-nieorganiczny materiał na bazie halogenku ołowiu lub cyny jako warstwę aktywną zbierającą światło[1][2]. Materiały perowskitowe, takie jak metyloamoniowe halogenki ołowiu i całkowicie nieorganiczny halogenek ołowiu i cezu, są tanie i łatwe w produkcji.

Sprawność ogniw słonecznych w urządzeniach wykorzystujących te materiały wzrosła z 3,8% w 2009 roku[3] do 25,5% w 2020 roku w przypadku układów z jednym złączem[4], a w przypadku ogniw tandemowych opartych na krzemie do 29,15%[5], przekraczając maksymalną wydajność jednozłączowych krzemowych ogniw słonecznych. Perowskitowe ogniwa słoneczne w 2016 były najszybciej rozwijającą się technologią fotowoltaiczną[2]. Z uwagi na bardzo niskie koszty produkcji i perspektywy uzyskania dalszego zwiększenia wydajności stały się one atrakcyjne komercyjnie. Podstawowym problemem jest ich stabilność krótko- i długoterminowa, która jest przedmiotem badań naukowych[5].

W 2014 roku w Bostonie podczas jesiennego spotkania MRS polska fizyczka Olga Malinkiewicz zaprezentowała opracowany przez siebie proces produkcji arkuszy perowskitowych za pomocą druku atramentowego w niskich temperaturach, co umożliwia wytwarzanie ogniw na rozmaitych powierzchniach, jak np. telefony komórkowe, żaluzje czy karoserie samochodowe[6]. Technologia ta została uhonorowana nagrodą MIT Technology review dla innowatorów poniżej 35. roku życia[7].

Naukowcy z University of Toronto również ogłosili, że opracowali metodę taniego nanoszenia metodą nadruku atramentowego materiałów perowskitowych na szkło, tworzywa sztuczne i inne podłoża[8].

21 maja 2021 roku na terenie Wrocławskiego Parku Technologicznego kierowane przez Olgę Malinkiewicz przedsiębiorstwo Saule Technologies uruchomiło pierwszą na świecie wytwórnię perowskitowych ogniw słonecznych[9].

Przypisy

  1. ↑ Joseph S.J.S. Manser Joseph S.J.S., Jeffrey A.J.A. Christians Jeffrey A.J.A., Prashant V.P.V. Kamat Prashant V.P.V., Intriguing Optoelectronic Properties of Metal Halide Perovskites, „Chemical Reviews”, 116 (21), 2016, s. 12956–13008, DOI: 10.1021/acs.chemrev.6b00136  (ang.).
  2. ↑ a b LaurelL. Hamers LaurelL., Perovskites power up the solar industry, [w:] Science News [online], 26 lipca 2017 [dostęp 2021-06-29]  (ang.).
  3. ↑ AkihiroA. Kojima AkihiroA. i inni, Organometal Halide Perovskites as Visible-Light Sensitizers for Photovoltaic Cells, „Journal of the American Chemical Society”, 131 (17), 2009, s. 6050–6051, DOI: 10.1021/ja809598r  (ang.).
  4. ↑ Best research-cell efficiencies [online], The National Renewable Energy Laboratory  (ang.).
  5. ↑ a b KaiK. Sun KaiK. i inni, Short-Term Stability of Perovskite Solar Cells Affected by In Situ Interface Modification, „Solar RRL”, 3 (9), 2019, s. 1900089, DOI: 10.1002/solr.201900089  (ang.).
  6. ↑ AdamA. Torchała AdamA., Chcą zrewolucjonizować fotowoltaikę. We Wrocławiu ruszyła fabryka ogniw perowskitowych, [w:] Bankier.pl [online], 25 maja 2021 [dostęp 2021-06-29] .
  7. ↑ Olga Malinkiewicz, [w:] Innovators Under 35 [online], 2 sierpnia 2017 [dostęp 2021-06-29] [zarchiwizowane z adresu 2017-08-02]  (ang.).
  8. ↑ TylerT. Irving TylerT., Printable solar cells just got a little closer, [w:] University of Toronto Engineering News [online], 16 lutego 2017 [dostęp 2021-06-29]  (ang.).
  9. ↑ JarekJ. Ratajczak JarekJ., We Wrocławiu powstała pierwsza na świecie fabryka perowskitów [online], Agencja Rozwoju Aglomeracji Wrocławskiej [dostęp 2021-06-29] .