Czy perowskity mogą zrewolucjonizować fotowoltaikę? Czy dzięki nim ceny energii elektrycznej będą symboliczne? Czy szykuje się przełom na rynku produkcji ogniw słonecznych?

Olga Malinkiewicz, doktorantka z Uniwersytetu w Walencji, w swych badaniach szuka odpowiedzi na te pytania. Prowadzone przez nią badania nad perowskitami, zaowocowały w listopadzie 2013 r. publikacją w czasopiśmie „Nature Photonics”.

Perowskity to grupa nieorganicznych związków chemicznych, które znane są już od XIX w. Swoją osobliwą nazwę zawdzięczają rosyjskiemu mineralogowi Lwu Perowskiemu. Dopiero kilka lat temu odkryto, że stanowią one wymarzony materiał do produkcji ogniw słonecznych.

Występują w przyrodzie – np. w skałach, ale można je wytworzyć również w laboratorium. – Nie potrzeba do tego skomplikowanych urządzeń czy drogich materiałów. Gdybym się uparła, mogłabym je wytwarzać nawet w domu, w kuchni – mówiła Olga Malinkiewicz, która opracowała prosty i tani sposób produkcji tego niezwykłego materiału, w rozmowie z PAP trzy miesiące temu.

Perowskity mają dużą szansę, by zastąpić w ogniwach słonecznych krzem, który nie jest materiałem bez wad. Przy produkcji krzemowych ogniw fotowoltaicznych potrzebne są wysokie temperatury – ok. 1000ºC, a ogniw krzemowych nie można bezpośrednio nanosić na materiały elastyczne, takie jak tekstylia czy plastik.

Omawiane nieorganiczne związki chemiczne, podobnie jak wspomniany krzem, pochłaniają światło widzialne (o długości 300-800 nm) w taki sposób, że można z nich odzyskiwać energię elektryczną. Do tego świetnie rozpuszczają się w rozpuszczalnikach, dzięki czemu elastyczne i cienkie ogniwa można będzie nanosić na ubrania czy plastik – uważa Malinkiewicz. W marcu br. odebrała w Brukseli z rąk Neelie Kroes, wiceprzewodniczącej Komisji Europejskiej, główną nagrodę w prestiżowym konkursie naukowym Photonics21.

Obiecujące wyniki swoich badań Olga Malinkiewicz przedstawiła podczas spotkania we Wrocławskim Centrum Badań EIT+ podczas spotkania z zaproszonymi naukowcami w dniu 7 lipca 2014. W prezentacji „Perovskite solar cells” omówiła tańszą od obecnie stosowanych na świecie metodę produkcji ogniw fotowoltaicznych na bazie perowskitów, wykorzystując bardziej stabilne materiały i nie wymagających stosowania wysokich temperatur. Dzięki temu metoda ta jest również bardziej przyjazna środowisku.

Olga Malinkiewicz uważa, że możliwości wykorzystania ogniw słonecznych z perowskitami są niemal nieograniczone – w przyszłości można by było np. pokrywać nimi powierzchnie domów, ubrań czy urządzeń elektronicznych, które ładowałyby się dzięki energii słonecznej. Z perowskitów można tworzyć nawet półprzezroczyste warstwy. Wysunęła tezę, że perowskity mają dużą szansę, by zastąpić krzem w ogniwach słonecznych. Nowa metoda niesie również szansę na ponad trzykrotny spadek cen energii elektrycznej z fotowoltaiki!

– Wyobraźmy sobie, że energię elektryczną będzie mogła produkować np. naklejka przyklejona na szybę. Nasz cel jest taki, aby nie tylko mówić o perowskicie, ale też zrobić ten perowskit. Chcę pokazać, że również w Polsce jesteśmy w stanie stworzyć nowe rzeczy, być w głównym naukowym nurcie – przekonywała Olga Malinkiewicz.

Spotkanie we Wrocławskim Centrum Badań EIT+ było ciekawym momentem do rozmowy na temat najnowocześniejszych projektów oraz możliwości Polski w obszarze fotowoltaiki. Prezentację na temat nowoczesnych cienkowarstwowych ogniw słonecznych trzeciej generacji tworzonych w oparciu o organiczne oraz nieorganiczne nanomateriały wygłosił również dr inż. Filip Granek – kierownik Laboratorium Elektroniki Drukowanej i Ogniw Słonecznych w EIT+.

 

źródło: Wrocławskie Centrum Badań EIT+, Nauka w Polsce
www.eitplus.pl, www.naukawpolsce.pap.pl