Invertované perovskitové solární články mají už 25,1% účinnost, zvýšila se i životnost

O perovskitových solárních článcích se nemluví zas až tak dlouho, jde o stále relativně čerstvou technologii posledních let a z původně zajímavé, leč nepříliš účinné a ne moc trvanlivé technologie, se během relativně krátké doby stalo něco, co už některými svými parametry dokázalo dohnat tradiční křemíkové solární panely. Účinnost už není problémem, jak ukazují i nové perovskitové solární články vědců z Northwestern University. Ti se soustředili na jejich invertovanou verzi, dosavadní rekord tohoto typu perovskitů 24,09 % překonaly o další procentní bod a podle měření v National Renewable Energy Lab (NREL) mají certifikovanou účinnost 25,1 %. To je opravdu velmi pěkné číslo.

 

Zatímco křemíkové solární panely jsou citlivé jen na vymezenou část světelného spektra, s perovskity se dá více kouzlit a mohou být dle svého složení více citlivé na jiné barevné složky (i proto se často kombinují s křemíkovými panely za vzniku tandemových panelů, kdy se perovskitová část stará o převod jedné části barevného spektra, zpravidla modrých nebo zelených odstínů, zatímco červená a infračervená složka putuje dál a tu převádí křemíková část).

 

 

To máme zatím výhody, nicméně nevýhodou, která sužuje drtivou většinu perovskitových solárních článků, je nízká životnost v řádech měsíců nebo nízkých jednotek let. Po nějaké době (a zejména s vlivem vysokých teplot) se snižuje schopnost vrstev dělat účinně svou práci (ať už schopnost vybudit elektrony nebo snížení schopnosti jejich transportu).

 

Pasivační vrstva, která je u perovskitů zpravidla tvořena amonnými kationty, zde byla nahrazena 3,4,5-trifluoranilinem a dělá z novinky podstatně stabilnější článek. I když doba, po kterou měl článek vysokou účinnost, nebyla zas tak odlišná proti předchozím, přesto je tu jeden zásadní rozdíl. Teplota. Je docela obvyklé, že perovskity jsou schopny udržet přes cca 80 % původní účinnosti po dobu cca 1000-1500 hodin pod osvětlením AM 1.5G, což odpovídá tak 3/4 až 1 roku, jenže to je za relativně normálních teplot. V tomto případě účinnost klesla na 85 % té původní (tzn. cca 21,3 %) po mírně nadprůměrných 1560 hodinách, nicméně toto bylo testováno při extrémně vysoké teplotě 85 °C a 50% vlhkosti. V praxi je ale i v letních dnech je teplota panelů obvykle o nějakých 20 °C nižší, takže při 65 °C už vědci hovoří o stabilitě na více než 2000 hodin, a to už hovoříme o násobku toho, co bylo dosud běžné (vědci hovoří dokonce o 5násobku za srovnatelných podmínek). Pořád to ale není dost, stále je potřeba to dostat téměř řádově výše.

 

Zdroj: science.org, techxplore.com