Elastyczne panele fotowoltaiczne dużą zmianą w energii słonecznej
Elastyczne panele fotowoltaiczne starają się dostosować do nowych wymagań rynku, nowe technologie ogniw zwiększają ich wydajność.
W świecie, gdzie zapotrzebowanie na energię stale rośnie, a potrzeba zrównoważonego rozwoju staje się coraz bardziej nagląca, innowacje w dziedzinie technologii solarnych zdobywają na znaczeniu. Jednym z najnowszych przełomów w tej dziedzinie jest rozwój perowskitowych ogniw słonecznych tandemowych, które obiecują znacznie wyższą wydajność w przetwarzaniu energii słonecznej na elektryczność.
Tradycyjne ogniwa fotowoltaiczne, zbudowane głównie z krzemu, osiągnęły już niemal granice swojej wydajności, które teoretycznie wynoszą około 33%. W praktyce, ze względu na nieuniknione straty energetyczne, realna efektywność jest jeszcze niższa. Ogniwa perowskitowe, które są badane w ramach europejskiego projektu badawczego, mogą jednak zmienić tę sytuację.
Ogniwa te wykorzystują dwa różne materiały perowskitowe o różnych szerokościach przerw energetycznych w jednym ogniwie, co pozwala na lepsze wykorzystanie spektrum światła słonecznego. Jedna warstwa absorbuje fotony o wyższej energii, a druga te o niższej, co w teorii pozwala na osiągnięcie wydajności wyższej nawet do 45%. To znacznie więcej niż w przypadku tradycyjnych rozwiązań krzemowych i otwiera drogę do bardziej koszt-efektywnych systemów fotowoltaicznych.
Na dodatek, ogniwa perowskitowe można produkować za pomocą prostszych i tańszych metod, takich jak drukowanie, przetwarzanie roztworów czy osadzanie z fazy gazowej, co ma znaczący wpływ na redukcję emisji CO2 podczas produkcji. Dodatkowym atutem jest to, że małe defekty powstałe w trakcie produkcji mają mniejszy wpływ na właściwości optoelektroniczne tych ogniw, co czyni proces produkcji bardziej tolerancyjnym na błędy.
Zastosowanie ogniw perowskitowych nie ogranicza się jedynie do tradycyjnych paneli montowanych na dachach. Dzięki swojej elastyczności i lekkości mogą być one instalowane w miejscach, które do tej pory były niedostępne dla ciężkich, sztywnych paneli krzemowych. Można je umieszczać na dachach samochodów, przenośnych urządzeniach czy budynkach o ograniczonej nośności.
Mimo że technologia ta jest obiecująca, wciąż znajduje się na wczesnym etapie rozwoju. Naukowcy pracują nad zwiększeniem stabilności ogniw perowskitowych, aby mogły one efektywnie funkcjonować przez długie lata w różnorodnych warunkach środowiskowych. Współpraca z przemysłem i ciągłe badania są kluczowe dla dalszego rozwoju i komercjalizacji tej technologii.
Jeśli uda się przezwyciężyć te wyzwania, perowskitowe ogniwa tandemowe mogą zrewolucjonizować rynek energii odnawialnej, oferując efektywniejsze, tańsze i bardziej elastyczne rozwiązania fotowoltaiczne. Taki rozwój mógłby znacząco przyczynić się do globalnego przejścia na zrównoważone źródła energii, co jest kluczowe w walce ze zmianami klimatycznymi.
Szymon Ślubowski
