Perovskitni materijali imaju potencijal zamijeniti silicij u tehnologiji solarnih panela jer su jeftiniji za proizvodnju i bolji u apsorpciji oblika svjetla veće energije. S druge strane imaju i nedostatak, jer znanstvenici još uvijek smišljaju kako te materijale učiniti stabilnijima i dugotrajnijima.
Znanstvenici su u novoj studiji ipak uspjeli znatno poboljšati učinkovitost određene vrste perovskita, poznatog kao perovskit olovo-halid. Kombiniranjem perovskita sa supstratom od metala umjesto stakla učinkovitost pretvorbe svjetla povećana je za čak 250 posto.
Nitko drugi nije došao do ovog opažanja u perovskitima. Odjednom, možemo staviti metalnu platformu ispod perovskita, u potpunosti mijenjajući interakciju elektrona unutar perovskita. Dakle, koristimo fizičku metodu za inženjering te interakcije, pojašnjava Chunlei Guo, profesor optike na Sveučilištu Rochester u New Yorku. Istraživanje vezano za to objavljeno je u časopisu Nature Photonics.
Perovskiti bi mogli postati primarni materijali u solarnim panelima
Iako ima još dosta posla da se navedena tehnologija prenese iz laboratorija u stvarnu solarnu ploču, to je još jedan pokazatelj da bi perovskitne kristalne strukture uskoro mogle biti primarni materijali koji se koriste kada je riječ o povećanju proizvodnje solarne energije.
Solarni paneli rade tako da koriste fotone sunčeve svjetlosti kako bi potaknuli elektrone da napuste svoje mjesto pored atoma te tako proizveli električnu struju. Međutim, kada se elektroni i praznine koje su ostavili iza sebe rekombiniraju, energija koja bi se mogla koristiti kao električna energija zapravo se gubi kao toplina.
Dodavanjem metalne podloge znanstvenici su otkrili da mogu smanjiti tu rekombinaciju i povećati učinkovitost. Pokazali su i da izmjenični slojevi metala i dielektričnog (izolacijskog) materijala, kao supstrata za perovskit koji apsorbira svjetlost može poboljšati stope učinkovitosti na isti način. Primjer je to kako nadogradnje tehnologije solarnih ćelija ne moraju nužno uključivati sam upijajući materijal.
Komad metala može obaviti isto toliko posla koliko i složeni kemijski inženjering u laboratoriju, kaže Guo.
Nedostatak perovskita
Kao što smo ranije spomenuli, dugotrajnost perovskita glavni je nedostatak za njihovu široku primjenu. Možda bi bilo najbolje koristiti te materijale u paru sa silicijem unutar solarnih ploča. Autori studije misle da će biti još poboljšanja u načinu na koji se metali mogu kombinirati s perovskitima navedenom metodom, što rezultira boljom kontrolom nad solarnim pločama i načinom na koji pretvaraju svjetlost u električnu energiju.
Dio privlačnosti perovskita je to što postoji više izbora metala i halogenida koji bi mogli pridonijeti njihovoj proizvodnji, a tehnika povećanja učinkovitosti koja je opisana u novoj studiji, trebala bi se primijeniti na sve strane. To bi moglo biti osobito važno jer znanstvenici pokušavaju pronaći alternative koje eliminiraju upotrebu olovnih halogenida, koji su za sada korak ispred drugih kompozitnih materijala, ali imaju zloglasno poznati utjecaj na okoliš.
Izvor: Science Alert
