Share This Article
Ogniwa perowskitowe szturmem wdarły się do branży fotowoltaicznej. Jeszcze do niedawna znajdowały się w fazie testów laboratoryjnych, dziś już są na etapie komercjalizacji. Czym właściwie są? Jak można je wykorzystać w fotowoltaice i jaką mają przewagę nad klasycznymi ogniwami krzemowymi?
Ogniwa perowskitowe – co to takiego? Skąd się wzięły?
Ogniwa perowskitowe to wynalazek polskiej fizyczki Olgi Malinkiewicz, który ma szansę zrewolucjonizować fotowoltaikę. Żeby jednak prześledzić historię ich powstawania, trzeba się cofnąć o prawie 200 lat.
1. W latach 30. XIX wieku Lew Pierowski odkrywa grupę minerałów o krystalicznej strukturze. To właśnie od nazwiska rosyjskiego naukowca perowskity wzięły swoją nazwę.
2. W 2009 r. Tsutomu Miyasaka (japoński badacz) odkrywa, że perowskity mogą być wykorzystywane do tworzenia ogniw fotowoltaicznych. Dzięki laboratoryjnej zmianie w strukturze minerału można wytworzyć wariant, który będzie zdolny do przewodzenia prądu.
3. W 2012 r. Olga Malinkiewicz dostrzega możliwość produkowania lekkich i elastycznych ogniw perowskitowych. W 2014 r. polskiej fizyczce udaje się wytworzyć pierwsze produkty.
Jaką przewagę mają ogniwa perowskitowe nad krzemowymi?
O wynalazku Olgi Malinkiewicz nie bez powodu mówi się, że jest w stanie zrewolucjonizować fotowoltaikę. Ogniwa perowskitowe są tanie, lekkie i elastyczne, dzięki czemu mogą być używane wszędzie tam, gdzie ogniwa krzemowe z uwagi na swoją kosztowność, ciężkość i sztywność nie nadawały się do wykorzystania.
Co więcej, lekka i elastyczna konstrukcja sprawia, że w porównaniu z ogniwami krzemowymi ogniwa perowskitowe są mniej podatne na uszkodzenia mechaniczne. Dodatkowo ogniwa perowskitowe:
- dorównują swoją sprawnością tradycyjnym rozwiązaniom. Niemniej prace nad zwiększeniem ich wydajności cały czas trwają, co nakazuje z jeszcze większym optymizmem patrzeć w przyszłość,
- mogą produkować energię elektryczną nie tylko pod wpływem słońca, ale i sztucznego oświetlenia,
- w odróżnieniu od klasycznych ogniw są mniej wrażliwe na niekorzystny kąt padania światła.
- działają przy zachmurzonym niebie i w cieniu.
Ponadto są tańsze w produkcji niż ogniwa krzemowe. Żeby wyprodukować klasyczne ogniwo fotowoltaiczne, krzem trzeba topić w temperaturze ok. 1000 stopni Celsjusza. W przypadku perowskitów wystarczy nawet mniej niż 100 st. C.
Saule Technologies (firma, której Olga Malinkiewicz jest współzałożycielką) rozpuszcza ogniwa perowskitowe do formuły tuszu, a następnie nadrukowuje go na bardzo cienką folię. Tak powstały panel fotowoltaiczny można umieścić na dowolnej powierzchni. Dowód? Wynalazek polskiej fizyczki wykorzystano m.in. w obrożach GPS dziko żyjących żubrów. Pozwolił on wyeliminować konieczność używania i wymieniania baterii.
Ogniwa perowskitowe i ich wpływ na środowisko naturalne
Sposób produkcji sprawia, że powstawanie ogniw perowskitowych pochłania mniej energii elektrycznej niż produkcja ogniw krzemowych. Również ich transport generuje niższy dług energetyczny. Są bowiem płaskie i lekkie, przez co za jednym razem można przewieźć większą ich liczbę.
Co więcej, ogniwa perowskitowe łatwiej poddają się recyklingowi. Pozwalają również na produkcję energii na powierzchniach już wykorzystywanych przez ludzi – nie tylko dachach budynków, ale również oknach, żaluzjach, karoseriach samochodu, a nawet telefonach komórkowych. Ich upowszechnienie mogłoby ograniczyć:
- wykorzystanie energii produkowanej przez przemysł wydobywczy,
- degradację środowiska, która ma miejsce podczas przekształcania terenów w farmy fotowoltaiczne,
- produkcję akumulatorów i baterii, których składowanie jest szkodliwe dla środowiska.
Jak widać, nie bez zasady ogniwa perowskitowe są uznawane za wynalazek, który ma szansę zrewolucjonizować sektor fotowoltaiki. Pierwsze komercyjne zastosowania już przynoszą efekty. Czas jednak pokaże, czy odkrycie polskiej fizyczki upowszechni się na rynku.
źródło: inverter.com.pl
