Szwajcarzy stworzyli super wydajne ogniwa słoneczne

dodano: 2016-01-19 17:42 | aktualizacja: 2016-01-21 21:47
autor: Janusz Sulisz | źródło: Nature

perowskit-160px Szwajcarscy fizycy zaprezentowali nowej generacji ogniwa słoneczne o rekordowo wysokiej sprawności, przy tym pozostające na tyle tanie w porównaniu z tradycyjnymi ogniwami fotowoltaicznymi. Mowa o słynnych już kryształach perowskitu, które zostały pokryte specjalną substancją (FDT). Sprawność - ponad 20,2 proc.




Folie z naturalnego minerału - perskowitu, pomogły fizykom z Szwajcarii pokazać nowe spojrzenie na tanie ogniwa słoneczne, które sprawia, że aż 20 proc. energii światła słonecznego zamieniono w energię elektryczną - czytamy w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature.

Okazuje się, że najlepsze prototypy ogniw słonecznych na perowskitach korzysta ze specjalnych materiałów, które są bardzo trudne do wyprodukowania i oczyszczenia. Dlatego minimalna wartość wynosi około 300 euro za gram substancji, co uniemożliwia ich wykorzystanie komercyjne. Dla porównania, substancja opracowana w Szwajcarii - FDT, może być łatwo wyprodukowana, a do tego jest 5 razy tańsza, przy tym ma takie same właściwości.

W ostatnich latach naukowcy stworzyli kilka egzotycznych materiałów, które pozwalają zwiększyć wydajność ogniw słonecznych kilka razy. W szczególności uwagę fizyków coraz bardziej przyciąga minerał perowskit i jego syntetyczne, cienkie folie, które są półprzewodnikami, dobrze przetwarzającymi energię światła w energię elektryczną. Pisaliśmy już w 2015 roku o Oldze Malinkiewicz, która opracowała tanią technologie produkcji perskowitu.

Perowskit ma sześcienną, krystaliczną budowę, powstałą z atomów jednego metalu. W środku każdej kostki znajduje się oktaedr (ośmiościan foremny), wykształcony atomami tlenu, wewnątrz której znajduje się atom innego metalu. Interakcja pomiędzy tymi atomami sprawia, że elektrony mogą płynąć w jednym kierunku, dzięki czemu panele słoneczne na bazie perowskitu są bardzo wysokiej sprawności, około 12-15 proc. Szwajcarscy naukowcy osiągnęli jeszcze wyższy poziom skuteczności, do tego nie zwiększając kosztów ogniwa, dzięki stworzeniu nowej substancji FDT.

Substancja ta należy do kategorii tak zwanych "żywicieli dziur" - specjalnych substancji, które pomagają usuwać dodatnie ładunki, tak zwane "dziury" z folii perowskitu po tym, jak przedostają się cząsteczki światła i "biją" z niej elektrony. W swojej strukturze chemicznej FDT to małe cząsteczki węglowodoru aromatycznego, podobne w kształcie do motyla z dużymi skrzydłami.

Końcówki skrzydeł tego motyla czepiają się powierzchni folii z perowskitu, a jej dolna część oddziałuje z atomami jodu, powodując ich szybszy powrót do pozycji roboczej po tym, gdy dociera kolejny elektron z kryształów perowskitu.

Dzięki jego niezwykłym właściwościom, bateria słoneczna, pokryta cienką warstwą FDT, jest w stanie osiągnąć rekordowy do tej pory wskaźnik sprawności ponad 20,2 proc. Naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycie pozwoli na powstanie naprawdę skutecznych, odnawialnych źródeł energii.
 
Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy.




Więcej z kategorii Przemysł i dostawcy
Informacje
reklama
reklama
HOLLEX.PL - Twój sklep internetowy

Mini PC Homatics BOX Q

Homatics BOX Q to najpotężniejszy odtwarzacz multimedialny 4K na rynku...

329 zł Więcej...

Uchwyt do krokwi pod rynnę

Uchwyt do krokwi pod rynnę

189 zł Więcej...

SAT Kurier abonament za 2021 rok

Roczna prenumerata magazynu SAT KURIER w 2021 r. z wysyłką...

89 zł Więcej...