Bezolovnaté perovskitové solárne články s dlhodobou stabilitou

04. jún. 2018 • Chemické vedy

Bezolovnaté perovskitové solárne články s dlhodobou stabilitou

Solárne články, ktoré premieňajú slnečnú energiu na elektrickú, patria do kategórie udržateľných zdrojov energie a sú v dnešnej dobe predmetom rozsiahleho výskumu. Z pohľadu materiálov a štruktúr existuje viacero schém. Medzi najatraktívnejšie patria anorganicko-organické hybridné perovskitové články, ktoré doshaujú účinnosť premeny viac ako 20 %. Takéto štruktúry skúma aj konzorcium kórejských, slovenských, českých, maďarských a poľských výskumných skupín, z ktorých každá je zameraná na riešenie špecifických cieľov. Stretli sa pri spoločnom projekte Bezolovnaté perovskitové solárne články s dlhodobou stabilitou (Pb-free Perovskite solar cells with Long-term stability).

Za slovenskú stranu je vedúcou riešiteľského kolektívu, ktorý sa skladá z výskumníkov Ústavu polymérov SAV a Fyzikálneho ústavu SAV, Ing. Mária Omastová, DrSc. (Ústavu polymérov SAV). Cieľom projektu je zlepšiť účinnosť konverzie svetelnej energie a stabilitu perovskitových solárnych článkov bez obsahu olova s použitím novej perovskitovej bezolovnatej aktívnej vrstvy, inovovaných vrstiev podporujúcich prenos elektrónov a dier a elektródy na báze uhlíkových nanoštruktúr.

RNDr. Eva Majková DrSc., vedúca skupiny z Fyzikálneho ústavu SAV vysvetľuje, že perovskitové solárne články sú momentálne top problematikou vo fotovoltaických štruktúrach. „V priebehu relatívne krátkeho času sa podarilo dosiahnuť účinnosti cez 20 %, čo je veľmi dobrý výsledok. Čo je dôležité, existujú reálne možnosti túto účinnosť zvyšovať. Solárne články, umiestnené v dnešnej dobe na strechách alebo poliach, sú spravidla z kryštalického kremíka, ktorý je ťažký, nemá vhodné mechanické vlastnosti, neumožňuje prípravu flexibilných panelov a jeho výroba je energeticky náročná. Preto sa intenzívne hľadá spôsob, ako nahradiť tento typ článkov niečím ľahším, s podobnou alebo vyššou účinnosťou, nízkonákladovou výrobou a možnoťou prípravy flexibilných článkov. Tieto požiadavky veľmi dobre spĺňajú solárne články na báze perovskitov.“ Ide aj o komerčne zaujímavé riešenia – ak by sa tieto perovskitové solárne články ukázali ako vhodné pre široké využitie, budú aplikované na stenách budov, na strechách, budú možné aj rôzne tzv. malé aplikácie, napr. pre turistov a pod.

Ako však podotkla odborníčka, je ešte veľa otvorených otázok a problémov, ktoré sa musia preskúmať. Ide o štruktúry, skladajúce sa z väčšieho počtu tenkých až veľmi tenkých vrstiev (napr. 20 nm). V takýchto štruktúrach je vždy problémom aj stabilita, čomu sa venujú aj výskumníci zo SAV. Projekt Bezolovnaté perovskitové solárne články s dlhodobou stabilitou skúma teda viaceré problematické aspekty vrátane toho, že súčasné bežné perovskity sú na báze olova. „No to nie je ten najvhodnejšíy prvok z hľadiska environmentalistiky. Hľadajú sa preto nové zúčeniny, ktoré neobsahujú olovo, to je hlavný cieľ projektu,“ hovorí RNDr. Eva Majková DrSc.

Trvanie projektu je v období 1. novembra 2017 – 31. októbra 2020, pričom momentálne ide o rozbiehajúcu sa fázu.

 

Odborný garant textu: RNDr. Eva Majková DrSc., vedúca skupiny z Fyzikálneho ústavu SAV

Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR

Ilustračné foto: Pixabay.com

Uverejnila: VČ

 

Hore
Atmosféra počas TVT 2017
Publikácie Veda v CENTRE
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
QUARK
Prechod VK na VND
Noc výskumníkov 2018
kúpa časopisov jún 2016
TVT 2017 články
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Kultúrne dedičstvo zahŕňa zdroje z minulosti v rôznych formách a aspektoch.
Zistite viac