Nový objav predĺži životnosť perovskitových solárnych článkov

Perovskitové články sú oveľa lacnejšie a flexibilnejšie ako ich kremíkové alternatívy. Ich flexibilná štruktúra umožňuje aplikovať ich na autá a telefóny vo forme tlačenej vrstvy, aby sa mohli nabíjať na cestách. Perovskity však majú niekoľko závažných nedostatkov.

Novinky 18. 03. 2025
Nový objav predĺži životnosť perovskitových solárnych článkov

Perovskitové články sú oveľa lacnejšie a flexibilnejšie ako ich kremíkové alternatívy. Ich flexibilná štruktúra umožňuje aplikovať ich na autá a telefóny vo forme tlačenej vrstvy, aby sa mohli nabíjať na cestách. Perovskity však majú niekoľko závažných nedostatkov. Predovšetkým rýchlo degradujú v dôsledku chemických reakcií so vzdušnou vlhkosťou, čo spôsobuje únik jódu. Nový objav by to mohol zmeniť.

Vedci vyrobili lacný a flexibilný solárny článok, ktorý vydrží takmer 10-krát dlhšie ako ostatné tohto typu. Vložením nanočastíc do perovskitov tím vytvoril nový článok, ktorý vydrží 1530 hodín, čo je takmer desaťnásobný nárast v porovnaní s predchádzajúcimi návrhmi perovskitových solárnych článkov. Svoje zistenia zverejnili v časopise EES Solar.

Solárna energia, ako najrýchlejšie rastúca a najlacnejšia forma obnoviteľnej energie, je kľúčom k znižovaniu emisií skleníkových plynov. Rozvoj tejto technológie však brzdí jej závislosť od kremíka, ktorý je konečným a neobnoviteľným zdrojom a ktorého výroba v čistej forme je nákladná. Vedci sa preto snažili vyvinúť perovskitové alternatívy – syntetické verzie prirodzene sa vyskytujúcich kryštálov oxidu vápenatého a titánu, ktoré možno vyrobiť za zlomok nákladov.

No na rozdiel od čistých kremíkových článkov, ktoré môžu vydržať desaťročia, solárne články vyrobené z perovskitu vydržia iba 100 hodín, čo výrazne obmedzuje ich užitočnosť. V novej štúdii vedci hľadali spôsob, ako zachytiť jód, ktorý uniká z perovskitov. Ich riešením bolo zabudovanie malých nanočastíc oxidu hlinitého do článkov pri ich výrobe. To nielenže zabránilo úniku jódu, ale vytvorilo aj jednotnejšiu a elektricky vodivejšiu štruktúru.

Po testovaní týchto článkov v extrémnom teple a vlhkosti vedci zistili, že modifikované články si zachovali vysoký výkon viac ako dva mesiace (1530 hodín), čo je výrazné zlepšenie oproti 160-hodinovej životnosti perovskitových článkov bez tohto zdokonalenia.