Průlom v oblasti perovskitových fotovoltaických panelů. Vědci slibují revoluci v solární energetice

Vědci objevili způsob, jak v komerčním měřítku vyrábět mimořádně účinné solární články za použití „zázračného materiálu“ – perovskitu. Týmy z City University of Hong Kong a Imperial College London učinily objev, který může mít zásadní význam pro výrobu obnovitelné energie a dosažení cílů nulových emisí uhlíku.

Perovskit (chemický vzorec CaTiO3; oxid vápenato-titaničitý) je již dlouho oceňován pro své pozoruhodné vlastnosti, jež vynikají ve srovnání s tradičními křemíkovými solárními články. Nicméně až dosud byl příliš nestabilní na to, aby byl vhodný pro komerční využití.

„Zázračný materiál“ pro solární panely

Očekává se, že fotovoltaické články nové generace budou levnější a budou mít mnohem vyšší účinnost přeměny energie. Budou také lehké a flexibilní, což umožní nové aplikace, například potahování skleněných oken tenkými vrstvami průhledných solárních panelů.

Emeritní profesor fyziky na univerzitě v Utahu Zeev Valy Vardeny popsal v roce 2017 perovskit na základě jeho unikátních vlastností jako „neuvěřitelný, zázračný materiál“. V té době se mělo za to, že komercializace této technologie bude trvat nejméně deset let, aktuální objev by mohl vše výrazně urychlit.

Chemikům se podařilo překonat problematické vlastnosti perovskitu použitím tzv. ferocenu (organokovová sloučenina; zde konkrétně FcTc2). Přidali ho jako přechodovou vrstvu mezi světlo pohlcující vrstvu solárního článku a vrstvu, která přenáší elektrony. Výsledná zařízení dosáhla účinnosti přeměny energie 25,0 %.

„Jedinečné vlastnosti ferocenů mohou pomoci překonat problémy s perovskitovými solárními články,“ řekl profesor Nicholas Long z katedry chemie na Imperial College London. Pomocí této průlomové techniky se vědcům jako prvním podařilo vytvořit solární článek, který je schopen pracovat na podobné úrovni jako křemíkové články a zároveň zůstává stabilní.

Perovskitové solární panely na obzoru

Testy nových solárních článků ukázaly, že si po více než 1 500 hodinách nepřetržitého osvětlení zachovávají 98 % své původní účinnosti. Zařízení navíc splnila mezinárodní normy pro vyspělou fotovoltaiku (IEC61215:2016) a vykázala vysokou stabilitu při zkoušce vlhkým teplem (85 °C a 85 % relativní vlhkosti).

„Nejdůležitější částí této práce je, že jsme úspěšně vyrobili vysoce účinné perovskitové solární články a zároveň zajistili slibnou stabilitu,“ uvedl Zhu Zonglong, který na City University of Hong Kong působí jako odborný asistent na katedře chemie.

„Spolehlivé výsledky znamenají, že komercializace perovskitu je na dobré cestě. Naším cílem je rozšířit výrobu perovskitových solárních článků pomocí této molekuly a jednoduché metody a přispět tak k celosvětovému cíli – nulových uhlíkových emisí.“ dodal.

Vědci publikovali svá zjištění ve článku „Organometalicky funkcionalizovaná rozhraní pro vysoce účinné invertované perovskitové solární články“ publikovaném koncem minulého týdne v odborném časopise Science.

Diskuze (60) Další článek: Aerolinky Hawaiian Airlines nabídnou jako první připojení k internetu přes Starlink. Pro cestující bude zdarma

Témata článku: Věda, Výzkum, Elektrárna, Obnovitelné zdroje, Slunce, Energie, Elektřina, Materiál, Energetika, Solární energie, Fotovoltaika, Revoluce, Fotovoltaický panel, Utah, Vědec, Vlastnost, Solární článek, Science, Imperial College London, Solární panely



Sex manželských párů? Jen výjimečně. Ložnice ovládnou roboti s umělou inteligencí

Sex manželských párů? Jen výjimečně. Ložnice ovládnou roboti s umělou inteligencí

** Sex manželských párů jen při zvláštních příležitostech. ** Ložnice ovládnou sexuální roboti s umělou inteligencí. ** I to je jeden ze závěrů Mezinárodní robotické konference.

Filip KůželJiří Liebreich
RobotiSexUmělá inteligence
Světu hrozí „vlhká žárovka.“ Měla dorazit až v polovině století, ale už je tu

Světu hrozí „vlhká žárovka.“ Měla dorazit až v polovině století, ale už je tu

** Nejteplejší místo na Zemi nemusí být to nejnebezpečnější ** Největším zabijákem se stane až mix tepla a vlhkosti ** Asie se nebezpečně přiblížila hraniční hodnotě 35 °C twb

Jakub Čížek
MeteorologieGlobální oteplování
Nejzajímavější zbraně ve válce na Ukrajině. Co dokáže americký salvový raketomet M270

Nejzajímavější zbraně ve válce na Ukrajině. Co dokáže americký salvový raketomet M270

** Oživený výčet zbraní, které zaujmou technologickým řešením ** Neděláme si nárok na kompletní výčet** Informace často chybí, a tak se snažíme kličkovat mezi propagandou

Jakub Čížek
UkrajinaZbraněRuskoArmáda
Munice ze zrušeného railgunu se postaví střelám s plochou dráhou letu

Munice ze zrušeného railgunu se postaví střelám s plochou dráhou letu

** Americké letectvo chce v nejbližší době postavit a otestovat prototyp nového samohybného děla ** To by mělo být schopné sestřelovat střely s plochou dráhou letu ** Při tom bude využívat munici určenou původně pro railgun

Stanislav Mihulka
VojenstvíUSA
Zaplať a udělej si sám! Co je IKEA efekt a proč ovlivňuje i vás

Zaplať a udělej si sám! Co je IKEA efekt a proč ovlivňuje i vás

** S IKEA efektem jste se potkáváme v mnoha situacích ** Proč ochotně platíme za to, že si produkt sestavíme sami? ** Vědecké studie odhalují roušku marketingových tajemství

Karel Kilián
IKEAPsychologieVěda
25 nejlepších filmových parodií, které můžete vidět. Víme, kde je najdete online

25 nejlepších filmových parodií, které můžete vidět. Víme, kde je najdete online

Filmové parodie jsou divácky velmi vděčné a mezi filmaři oblíbené. Tvůrci v nich mohou totiž zcela beztrestně vykrádat cizí díla a v jejich nápodobě popustit uzdu své fantazii. Vybrali jsme nejlepší zahraniční i české parodie.

Jaromír PukMarek Čech
Filmy, které musíte vidět
Betonové baterie vyřeší energetické problémy, slibují autoři. První by mohla vyrůst v Česku

Betonové baterie vyřeší energetické problémy, slibují autoři. První by mohla vyrůst v Česku

** Umíme vyrobit elektřinu ze Slunce ** Potřebujeme ale obrovskou baterii, kam ji uložíme na noc ** Jednou z cest jsou betonové gravitační baterie

Jakub Čížek
EnergetikaObnovitelné zdroje