Panele słoneczne nowej generacji o rekordowej wydajności w zasięgu ręki: Perowskitowe tandemowe ogniwa słoneczne u progu komercjalizacji

Komercyjne panele słoneczne o rekordowej wydajności mogą zostać zrealizowane w ciągu zaledwie kilku lat przy użyciu perowskitowych tandemowych ogniw słonecznych. Naukowcy ze Swift Solar, firmy z Doliny Krzemowej, pracują nad tą technologią od ponad dekady, podobnie jak wiele innych start-upów. Niektórzy naukowcy obawiają się jednak, że czas ucieka:

Mam wrażenie, że jeśli w ciągu najbliższych dwóch do trzech lat nie pojawią się żadne produkty perowskitowe, rynek może stracić zaufanie do tej technologii.

- Bin Chen, adiunkt zajmujący się technologią perowskitów na Uniwersytecie Northwestern

Proces ten polega na powlekaniu krzemu perowskitami (np. poprzez osadzanie z fazy gazowej, drukowanie lub powlekanie spinowe), dzięki czemu pochłaniane są różne długości fal światła słonecznego, i osiągnął już ponad 33% wydajności w laboratorium w laboratorium. Jednym z wyzwań jest nietrwałość perowskitu jako materiału na panele słoneczne, ale ostatnio poczyniono postępy w poprawie jego stabilności. Niektóre firmy z branży solarnej pokazały w ostatnich miesiącach swoje zaufanie do tej technologii, inwestując duże kwoty w pilotażowe linie produkcyjne.

Pomysł polega na stworzeniu czegoś, co będzie tańsze w produkcji w przeliczeniu na wat, a następnie będzie można je sprzedawać z premią, ponieważ będą one dość wydajne.

- Jenny Chase, analityk ds. energii słonecznej w serwisie badawczym BloombergNEF

Oprócz zmienności spowodowanej wysoką wrażliwością na wodę, światło i ciepło, kluczową rolę odgrywa skalowalność projektów. Departament Energii Stanów Zjednoczonych zainwestował miliony dolarów w dwa ostatnie projekty Bin Chena i Barry'ego Randa, profesora elektrotechniki i informatyki na Uniwersytecie Princeton, w celu przetestowania konfiguracji krzemu perowskitowego, które mogłyby być bardziej trwałe, a także w projekty uniwersytetów i amerykańskiego Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej.

Tomas Leijtens, współzałożyciel i dyrektor ds. technologii w Swift, twierdzi, że firma może teraz wystawiać swoje ogniwa na działanie temperatur do 70°C. Start-up ma nadzieję, że jego wysokowydajne moduły pojawią się na rynku w ciągu czterech lat:

Myślę, że wyniki są wystarczająco obiecujące, by dokonać tych inwestycji. Nie należy jednak myśleć o tym jako o "wykonanej pracy" Przed nami jeszcze wiele przełomowych odkryć, głównie w zakresie stabilności.

Kilka miesięcy temu First Solar, największy producent ogniw słonecznych w Stanach Zjednoczonych, przejął europejską firmę Evolar produkującą ogniwa perowskitowe. Brytyjski start-up Oxford PV planuje w tym roku wprowadzić na rynek pierwsze perowskitowe moduły tandemowe o sprawności wynoszącej 28,6% jeszcze w tym roku. Koreańska firma Hanwha Q Cells planuje zainwestować 100 mln USD w budowę pilotażowej linii produkcyjnej perowskitowych modułów tandemowych.

Choć prawdą jest, że krzem jest świetny, tandemy są lepsze. W walce ze zmianami klimatu musimy przyspieszyć, a nie tylko powiedzieć: "Och, to jest wystarczająco dobre - skończyliśmy" Wszystko można nadal ulepszać.

- Tomas Leijtens