Testy nowych perowskitowych paneli słonecznych: mieszane wyniki dotyczące trwałości

Energia odnawialna ma do odegrania kluczową rolę w osiąganiu celów związanych ze zmianami klimatu. Dlatego też promowanie i rozwój nowych technologii jest tak ważne. Rozwój ogniw i paneli słonecznych oraz poprawa ich wydajności jest przedmiotem wielu badań. Ostatnie lata i miesiące przyniosły znaczące przełomy w optymalizacji perowskitowych paneli słonecznych.

W styczniu firma Oxford PV ogłosiła, że jej moduły słoneczne osiągnęły wydajność na poziomie 25%. Połączenie konwencjonalnych ogniw krzemowych z materiałami perowskitowymi w procesie tandemowym, w którym różne komponenty są nakładane na siebie jak kanapka, jest szczególnie interesujące dla producentów modułów PV. Wynika to z faktu, że oba materiały pochłaniają różne długości fal światła słonecznego, dzięki czemu mogą osiągnąć wyższą wydajność. Perowskit jest również opłacalny.

Wysoka wrażliwość na ciepło, wilgoć i światło

Nowa klasa materiałów wiąże się jednak również z pewnymi wyzwaniami, ponieważ perowskit jest bardzo wrażliwy na wysokie temperatury, jasne światło i wilgoć, dlatego też szybko się psuje pod wpływem tych czynników - przynajmniej tak było na początku badań nad perowskitem, ponieważ od tego czasu naukowcy byli w stanie znacznie poprawić jego trwałość, choć nadal nie jest ona idealna.

Chris Case z Oxford PV CTO wyjaśnia że testy na zewnątrz wykazały, że panele tracą tylko około 1% swojej mocy w pierwszym roku eksploatacji, po czym tempo spada. Z kolei badanie wykazało że ogniwa perowskitowe w gorącej i wilgotnej Arabii Saudyjskiej straciły 20% swojej wydajności po roku pracy. Wątpliwe jest również, czy te same testy, które od lat stosowane są w przypadku ogniw krzemowych, są odpowiednie dla ogniw perowskitowych.

Inny obiecujący test https://www.nature.com/articles/s41586-023-06610-7 ma na celu naśladowanie kilkumiesięcznego użytkowania na zewnątrz i zapewnienie wiarygodnej prognozy rzeczywistej wydajności poprzez testowanie ogniw perowskitowych w ekstremalnych warunkach, takich jak szczególnie wysokie temperatury i jasność, przez kilka tygodni.

Ale jak sprawdzić, jak dobrze materiał będzie działał przez kilka dekad? Konwencjonalne panele słoneczne mają gwarancję działania przez około 25, a czasem 30 lat. Jednak w obliczu przyspieszenia zmian klimatycznych nie mamy zbyt wiele czasu na testowanie nowych materiałów w tak długich okresach. Niemniej jednak, niektóre firmy zapowiadają, że wprowadzą na rynek nowe moduły jeszcze w tym roku. Zobaczymy, jak sprawdzą się one w trudnych warunkach codziennego życia.