Standaryzacja pomiarów starzenia się perowskitów

fot. Pixabay

Perowskity są alternatywą dla konwencjonalnych krzemowych ogniw słonecznych i mają potencjał do wyprzedzenia rynku dzięki ich wysokiej wydajności konwersji energii (ponad 22%), niższym nakładom inwestycyjnym i kosztom produkcji. Jednak jedną z największych przeszkód na tej drodze jest stabilność: aby być opłacalnym ekonomicznie, perowskitowe ogniwa słoneczne muszą również być w stanie utrzymać swoją wydajność w czasie, co oznacza, że nie mogą ulegać znacznej degradacji w ciągu 25 lat użytkowania.

Laboratorium Michaela Grätzela i Andersa Hagfeldta z EPFL przeprowadziły badania, które proponują standaryzację pomiarów stabilności ogniw słonecznych. Naukowcy zbadali wpływ różnych czynników środowiskowych na starzenie się, przyglądając się wpływowi oświetlenia (światła na poziomie światła słonecznego), temperatury, ciśnienia atmosferycznego i obciążenia elektrycznego.

"Zaprojektowaliśmy i zbudowaliśmy dedykowany system do przeprowadzenia tego badania" - mówi Konrad Domański, jeden z członków zespołu. "Jest to najnowocześniejsza metoda pomiaru stabilności ogniw słonecznych - możemy zmieniać natężenie światła w stosunku do próbek i kontrolować temperaturę, atmosferę itp. Ładujemy próbki, programujemy eksperymenty, a dane są automatycznie drukowane."

Badanie pokazuje, w jaki sposób pewne zachowania właściwe dla perowskitowych ogniw słonecznych mogą zniekształcać wyniki eksperymentów. Na przykład, gdy komórki zostaną pozostawione w ciemności, mogą odzyskać część strat spowodowanych oświetleniem. Zmienia to nieco nasze postrzeganie wskaźników wykorzystywanych przez branżę do opisywania żywotności ogniw słonecznych.

"Prace te mogą stworzyć podstawy standaryzacji starzenia się komórek perowskitowych" - mówi Wolfgang Tress, autor artykułu na ten temat. "Można je wykorzystać do opracowania obiektywnych i porównywalnych wskaźników stabilności, tak jak moc jest obecnie wykorzystywana jako standardowe narzędzie do oceny wydajności konwersji energii w perowskitowych ogniwach słonecznych. Co ważniejsze, systematyczne izolowanie określonych czynników degradacji pomoże nam lepiej zrozumieć degradację perowskitowych ogniw słonecznych i poprawiać ich żywotność".

"Nie próbujemy narzucać standardów społeczności" - mówi Domański. "Raczej staramy się dawać przykład i stymulować dyskusję na temat tego, jak powinny wyglądać te standardy".

(KB)