Nový objav predĺži životnosť perovskitových solárnych článkov

Perovskitové články sú oveľa lacnejšie a flexibilnejšie ako ich kremíkové alternatívy. Ich flexibilná štruktúra umožňuje aplikovať ich na autá a telefóny vo forme tlačenej vrstvy, aby sa mohli nabíjať na cestách. Perovskity však majú niekoľko závažných nedostatkov. Predovšetkým rýchlo degradujú v dôsledku chemických reakcií so vzdušnou vlhkosťou, čo spôsobuje únik jódu. Nový objav by to mohol zmeniť.

Vedci vyrobili lacný a flexibilný solárny článok, ktorý vydrží takmer 10-krát dlhšie ako ostatné tohto typu. Vložením nanočastíc do perovskitov tím vytvoril nový článok, ktorý vydrží 1530 hodín, čo je takmer desaťnásobný nárast v porovnaní s predchádzajúcimi návrhmi perovskitových solárnych článkov. Svoje zistenia zverejnili v časopise EES Solar.

Solárna energia, ako najrýchlejšie rastúca a najlacnejšia forma obnoviteľnej energie, je kľúčom k znižovaniu emisií skleníkových plynov. Rozvoj tejto technológie však brzdí jej závislosť od kremíka, ktorý je konečným a neobnoviteľným zdrojom a ktorého výroba v čistej forme je nákladná. Vedci sa preto snažili vyvinúť perovskitové alternatívy – syntetické verzie prirodzene sa vyskytujúcich kryštálov oxidu vápenatého a titánu, ktoré možno vyrobiť za zlomok nákladov.

No na rozdiel od čistých kremíkových článkov, ktoré môžu vydržať desaťročia, solárne články vyrobené z perovskitu vydržia iba 100 hodín, čo výrazne obmedzuje ich užitočnosť. V novej štúdii vedci hľadali spôsob, ako zachytiť jód, ktorý uniká z perovskitov. Ich riešením bolo zabudovanie malých nanočastíc oxidu hlinitého do článkov pri ich výrobe. To nielenže zabránilo úniku jódu, ale vytvorilo aj jednotnejšiu a elektricky vodivejšiu štruktúru.

Po testovaní týchto článkov v extrémnom teple a vlhkosti vedci zistili, že modifikované články si zachovali vysoký výkon viac ako dva mesiace (1530 hodín), čo je výrazné zlepšenie oproti 160-hodinovej životnosti perovskitových článkov bez tohto zdokonalenia.