Litografie jako alternativní způsob výroby perovskitových solárních panelů
30.7.2020, Milan Šurkala, aktualita
S perovskity se na stránkách Světa hardware nesetkáváme zdaleka poprvé. Ty mohou být použity jako solární panely, jenže aby se daly nasadit v praxi, je potřeba řešit mnoho problémů. Na UC San Diego se podívali na jejich výrobu.
Výroba elektrické energie je pro naši budoucnost zásadní a vědci hledají způsoby, jak to dělat bez potřeby uhlí a jiných fosilních paliv. Zatímco poměrně čistá a výkonná jaderná energetika ekologům překvapivě moc nevoní, solární je naopak vyzdvihována. Nicméně ani po 50 letech vývoje křemíkových panelů stále není ani zdaleka dokonalá. Jednou z novinek posledních let jsou perovskitové solární panely, které však do komerčního nasazení potřebují překonat ještě spoustu problémů. Na University of California - San Diego se v poslední době zabývali především jejich výrobou. Zjistili, že jsou schopni vyrobit jednokrystalovou verzi panelů, a to pomocí litografie, tedy metodou, která se běžně používá pro výrobu polovodičů.
Takový proces je sice trochu složitější než standardní výroba polykrystalických perovskitů, ale pozitiva převažují. Díky litografii dokážou lépe řídit umístění krystalů i tloušťku vrstvy. Tyto panely ukázaly, že dosahují nejen větší efektivity, ale především vyšší životnosti než původní verze ze stejného materiálu. Přesto čísla ukazují, že je to pro praktické nasazení ještě velmi málo.
Nová verze dosahuje účinnosti 18,77 %, zatímco klasická polykrystalická varianta téhož nedosáhla ani na 15 %. Takové účinnosti jsou s ohledem na to, že jde o v podstatě nově objevenou technologii existující jen pár let (která se navíc ještě ani nedostala na trh), velmi dobré. Bohužel perovskity mají zatím stále problém ve velmi nízké výdrži. Ta dramaticky padá nejprve ze začátku, pak už klesá pomaleji. Po 1000 hodinách už nová varianta dosáhla jen 10,9% účinnosti, což je opravdu výrazný propad. Nicméně i to je výrazné zlepšení, protože původní verze za stejný čas spadla na 3,6 % (na pouhou čtvrtinu).
Dále je potřeba opětovně podotknout, že jde o prezentaci poznatků z vývoje, který ukazuje, že se dají perovskity vyrábět i tímto způsobem. To neznamená, že jde o hotové řešení připravené pro komerční nasazení. Dokončení vývoje si vyžádá vyřešení ještě mnoha různých problémů (a ne nutně tímto týmem), což může trvat ještě mnoho a mnoho let, ne-li desetiletí.
