Britskí vedci sľubujú prelom v oblasti perovskitových solárnych článkov

V prípade perovskitov sa výskum sústreďuje na zachytávanie svetla, najmä vo fotovoltike, kde výrazne zvyšujú účinnosť solárnych článkov. Britskí vedci prinášajú nový výskum v oblasti perovskitu vďaka novej vylepšenej štruktúre a lepšej stabilite.

Zdroj: LONGi

Prelom v perovskite?

V roku 2024 svetový popredný výrobca fotovoltických panelov, LONGi, publikoval výsledky štúdie v časopise Nature, v ktorej spoločnosť opisuje technologický proces, ktorý umožnil dosiahnuť rekordnú účinnosť 34,60 % v tandemových fotovoltických článkoch.

Dnešné perovskitové články sú lacnejšie, ľahšie a flexibilnejšie ako kremíkové články, ale zároveň sú menej stabilné. Sú degradované teplom a svetlom, čo je fatálny problém pre materiál solárnej technológie. Problém je v tom, že zaostávajú v účinnosti, a najmä vo výdrži solárnych panelov, keď sú vystavené reálnym podmienkam. Preto sa vedci snažia vylepšiť perovskitové bunky tak, aby splnili očakávania.

Britskí vedci z University of Manchester oznámili zlepšenie perovskitov pomocou ligandov amidínu, ktoré posilňujú povrch perovskitu a prinášajú požadovanú väčšiu stabilitu. Amidíny sú relatívne malé organické molekuly so všeobecným vzorcom RC(NR)NR 2, ktoré v tomto prípade fungujú ako molekulárny cement a posilňujú perovskitovú štruktúru.

Väčšia stabilita

Vďaka amidínom sa na povrchu perovskitu vytvorí kompaktná, stabilná vrstva, ktorá chráni vnútornú štruktúru bunky a zabraňuje vzniku drobných defektov, ktoré by sa mohli šíriť. To uľahčuje pohyb elektrónov v perovskitovom článku a znižuje degradáciu materiálu spôsobenú teplom a svetlom.

Solárne články sa týmto spôsobom zlepšili a pracujú so štandardnou účinnosťou 25,4 percenta, no po 1 100 hodinách osvetlenia si zachovávajú 95 percent svojho výkonu po 1 100 hodinách osvetlenia, čo zodpovedá 1 slnečnému žiareniu a teplote 85 °C.

Podľa Anthopoulosa, vedúceho vývoja na Univerzite v Manchestri, sa zdá, že ligandy amidínu riešia jednu z posledných veľkých prekážok pri aplikácii perovskitových solárnych panelov v priemyselnej výrobe. Perovskit s amidínmi je dostatočne stabilný na rozloženie hmoty takýchto