Perowskitowe ogniwa słoneczne to obecnie najbardziej rewolucyjny krok w branży fotowoltaiki. Uszkodzone mogą prowadzić do zanieczyszczenia środowiska czy do poważnych chorób. Naukowcy ze szwajcarskiego instytutu EPFL opracowali efektywny środek zaradczy.

Ołów składnikiem perowskitów

W perowskitach znajduje się rozpuszczalny w wodzie ołów. Zjawisko to ma zarówno dobre, jak i złe strony. Dzięki temu, że pierwiastek jest rozpuszczalny w wodzie oraz innych rozpuszczalnikach, budowa ogniw jest znacznie tańsza i łatwiejsza niż w przypadku tradycyjnych ogniw krzemowych. 

Jednak rozpuszczalność ołowiu w wodzie może generować zagrożenie dla środowiska i zdrowia. Gdy panel pęknie lub ulegnie zamoczeniu podczas deszczu, ołów może przedostać się do gleby oraz wód. Ołów pownien być wychwytywany zanim dostanie się do gleby. Zagadnienie to przyciągnęło uwagę grona naukowców, którzy zrealizowali wiele dociekliwych badań, ponieważ ta wada jest główną przeszkodą do komercjalizacji perowskitów na dużą skalę.

Konwersja energii słonecznej w energię elektryczną perowskitowych ogniw słonecznych jest niewiarygodnie wysoka, wynosi około 25%, co obecnie zbliża się do wydajności najlepszych krzemowych ogniw słonecznych – mówi profesor László Forró z School of Basic Sciences EPFL dla Perovskite-info i dodaje: – Ale niestety ich centralnym składnikiem jest ołów, który jest trucizną, jeśli panel słoneczny ulegnie awarii, może przedostać się do gleby, dostać się do łańcucha pokarmowego i spowodować poważne choroby – podsumowuje.

Fotowoltaika 2.0, czyli zastosowanie ogniw perowskitowych

Sól fosforanowa odpowiedzią na największy problem perowskitów

Zespół naukowców z EPFL opracował skuteczne rozwiązanie głównego problemu perowskitowych ogniw słonecznych, które polega na użyciu przezroczystej soli fosforanowej. Nie blokuje ona światła słonecznego, dzięki czemu w żaden sposób nie wpływa negatywnie na wydajność ogniw.

W przypadku awarii panelu słonecznego sól fosforanowa natychmiast reaguje z ołowiem, tworząc nierozpuszczalny w wodzie związek, który nie może przedostać się do gleby i który można poddać recyklingowi.

To niezwykle ważne badanie, powiedziałbym, że kluczowe dotyczące komercjalizacji na dużą skalę ogniw słonecznych opartych na perowskicie – mówi profesor Forro.

Switzerland's EPFL has figured out a way to use phosphate salt to prevent toxic lead from entering the soil in the event that a perovskite solar cell is damaged – via @InnoOrigins https://t.co/l6UDqNF2KO

— EPFL (@EPFL_en) July 21, 2021

Ogniwa perowskitowe – technologia przyszłości

Ogniwa na bazie perowskitu odgrywają znaczącą rolę na rynku zielonej energii. Posiadają największą sprawność z obecnie znanych nam rozwiązań, osiągającą nawet 25%. To 4% więcej w odróżnieniu od monokrystalicznych ogniw krzemowych.

Ogniwa perowskitowe – nowa era energii

Kolejną zaletą jest ich zdolność do generowania energii nie tylko ze światła słonecznego, ale również ze sztucznego. Ogniwa odznaczają się wysoką elastycznością i bardzo małą wagą, więc możemy przymocowywać je do dowolnej powierzchni. Dodatkowo generują zdecydowanie niższe koszty produkcji niż ogniwa krzemowe oraz są łatwiejsze w utylizacji.

To jest tak zwany gamechanger, to jest produkt, o który będą się zabijać architekci – mówi Olga Malinkiewicz, królowa polskich perowskitów dla kanału “Nauka. To Lubię”.

źródło i fot.: perovskite-info.com

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.