Szaúd-arábiai kutatók a perovszkit napelemek „legelső” sikeres nedves hőtesztjéről számoltak be- Amely állításuk szerint közelebb mozdította a technológiát a kereskedelmi életképességhez. Miután az 1000 órán át ellenállt a zord körülményeknek, és megőrizte 95%-os hatékonyságát.
A szaúd-arábiai King Abdullah Tudományos és Technológiai Egyetem (KAUST) tudósai a perovszkit cellákat ellenőrzött környezetben tesztelték. Ahol azokat 85%-os páratartalomnak és 85 Celsius fokos hőmérsékletnek vetették alá, hogy megvizsgálják mennyire állnak ellen a valós körülményeknek. Mint például a korróziónak és a delaminációnak.
A perovszkit cellák kereskedelmi forgalomba hozatala még kérdéses
A vizsgálati körülményeket úgy alakították ki, hogy a 25-30 év használat hatásait reprodukálják – ami a kristályos-szilícium napelemmodulok tipikus jótállási időszaka. A kutatók szerint megfeleltek a kereskedelmi forgalomba hozatali követelményeknek is.
A perovszkit technológia egyik problémája a légköri anyagok beszivárgása és a hővel szembeni korlátozott ellenállóképesség által okozott szivárgás. A perovszkit cellák rendkívül érzékenynek bizonyultak a vékonyréteg-bevonási eljárás miatt. Ez különösen sebezhetővé teszi őket a nedvességgel szemben.
Válaszul ezekre a hiányosságokra, a KAUST kutatói bemutatták a „2D-perovszkit passzivációs rétegeket”. Amelyek egyidejűleg növelik a perovszkit cellák energiaátalakítási hatékonyságát valamint élettartamukat.
A szilícium waferekkel ellentétben a perovszkitokat be lehet vonni közvetlenül egy üveghordozón, olyan oldószerrel készült prekurzor oldat használatával, amely szilárd halmazállapotúvá kristályosodik.
Ennek egyik előnye, hogy az előanyag drága létesítmények és 1000 fok feletti energiaintenzív környezet nélkül is előállítható. Ami a szilícium esetében jellemző.
Egyszerűbb az előállítása, mint a kristály alapú napelemeké
„Ez egy nagyon egyszerű módja a napelemek előállításának” – mondta Stefaan De Wolf professzor, a KAUST PV-laboratóriumának vezetője. „Az optoelektronikai tulajdonságai ugyan nem egyediek, de kiválóak. Egyenrangúak a nagyon jó minőségű hagyományos félvezetőkkel. Ez egészen figyelemre méltó.”
Az eredmények a perovszkit technológiával kapcsolatos pozitívabb kutatásokat követik. Tavaly novemberben a Cambridge-i Egyetem kutatói közölték, hogy „megfejtették a rejtélyt” a perovszkit szemmel látható, hibákkal szembeni toleranciája mögött. Májusban a Bath Egyetem és az Imperial College London tudósai megmutatták, hogy a perovszkit rétegeinek gondos kiválasztása hogyan akadályozza meg a degradációt.
Ennek ellenére Wolf nem hitte, hogy a perovszkit cellák hamarosan felváltják a szilícium alapú cellákat. „A piac szilícium alapú, és még legalább a következő 20 évben szilícium alapú lesz” – mondta. Hozzátéve, hogy a KAUST főként azért összpontosított a perovszkit napelemek teljesítményének javítására, hogy hatékonyabb „tandem” megoldásokat fejlesszenek ki a hagyományos szilícium és perovszkit párosításával.
A KAUST tanulmányt Randi Azmi posztdoktori munkatárs vezette.
