Selenosulfidy jako solární panely vykázaly 10% účinnost

Vývoj solárních panelů probíhá na mnoha frontách. Cílem je, aby se zvýšil efektivita, snížila ekologická zátěž jejich výroby, zvýšila životnost a zlepšily i další parametry. Dokonalé řešení nemáme ani zdaleka a jedním z mnoha slibných materiálů je Sb2(S,Se)3, resp. obecně Sb2(SxSe1−x)3, kde se může lišit počet atomů síry a selenu. Tento materiál vypadá být docela zajímavým zejména tím, že je poměrně levný, snadno dostupný a netoxický (odpovídá normám ROHS). Vědci tak nyní řeší především to, jak jej nanášet na substrát tak, aby si zachoval co nejvyšší účinnost a životnost. Na University of Science and Technology of China (USTC) se jim povedlo dosáhnout dílčích úspěchů a poprvé překonali účinnost 10 %, byť jen těsně (10,1 %). Připomeňme pro zajímavost, že v posledních dvou letech se obvykle dařilo dosahovat okolo 6-7 %, takže jde o solidní zlepšení.

 

 

Vědci zkoušeli měnit poměry síry a selenu, stejně tak měnili teploty žíhání. Ideální se jeví varianta Sb2(S,Se)3-29%, teplota nanášení při 135 °C a následné žíhání při teplotě okolo 350 °C po dobu 10 minut, která dosahuje ideální struktury tenkého filmu (ten má cca 500 až 700 nm) a snižuje počet defektů. Jen tak pro zajímavost, při teplotě 200 °C byla efektivita  mizerných 0,16 % a při 400 °C už klesla na zhruba 7,3 %. Dalším krokem k řešení bude životnost panelu, ta po měsíci na světle AM1.5 klesla na 92,4 % maxima.

 

Jde o velmi novou technologii, která se výrazněji vyvíjí jen posledních pár let, takže na první komerčně dostupné panely podobného typu si budeme muset počkat ještě hodně dlouho (pokud se je vůbec podaří vyvinout tak, aby dávaly komerčně smysl). Nicméně to vypadá, že je tu potenciálně levná, ve srovnání s perovskity sice zatím méně účinná, ale naopak mnohem ekologičtější varianta alternativních solárních panelů (byť i u perovskitů se vyvíjí ekologičtější varianty).

 

Zdroj: techxplore.com, nature.com