Forskare har gjort en billig och flexibel solcell som håller nästan 10 gånger längre än andra i sitt slag, ett framsteg som en dag kan bidra till att revolutionera solenergiproduktionen.
Perovskitceller, som ofta kallas för solenergins ”heliga graal”, är ett lätt alternativ till traditionell kiselbaserad solenergiteknik. Deras flexibla struktur gör att de kan appliceras på bilar och telefoner i form av ett utskrivbart lager så att de kan laddas när de är på språng.
Låter det för bra för att vara sant? Än så länge har du rätt. Perovskiter kommer med några stora brister. Noterbart är att de bryts ned snabbt på grund av kemiska reaktioner med fukt i luften som gör att de läcker jod.
Men nu har ett team av forskare hittat en lösning på detta problem. Genom att bädda in nanopartiklar i perovskiterna skapade de en ny cell som varar i 1 530 timmar, en nästan tiofaldig ökning jämfört med tidigare perovskitsolceller. Forskarna publicerade sina resultat den 20 februari i tidskriften EES Solar.
”Genom att ta itu med dessa vanliga utmaningar som vi ser med perovskitsolenergiteknik, spränger vår forskning dörrarna på vid gavel för billigare, effektivare och mer allmänt tillgänglig solenergi”, säger studiens medförfattare Imalka Jayawardena, en ingenjörsforskare vid University of Surreys Advanced Technology Institute i Storbritannien, i ett uttalande. ”Vad vi har åstadkommit här är ett viktigt steg mot att utveckla högpresterande solceller som kan motstå verkliga förhållanden – vilket tar oss närmare deras kommersiella användning i global skala.”
Överspänning av solenergi
Som den snabbast växande och billigaste formen av förnybar energi är solenergi nyckeln till att minska utsläppen av växthusgaser. Men teknikens tillväxt hämmas av dess beroende av kisel, en ändlig och icke-förnybar resurs som i sin renaste form är dyr att producera.
För att komma runt denna flaskhals har forskare försökt utveckla perovskitalternativ – syntetiska versioner av naturligt förekommande kalciumtitanoxidkristaller som kan tillverkas till en bråkdel av kostnaden. Men till skillnad från rena kiselceller, som kan hålla i årtionden, håller solceller tillverkade av perovskit bara i ungefär 100 timmar, vilket drastiskt begränsar deras användbarhet.
I den nya studien letade forskarna efter ett sätt att fånga upp jod som läcker ut från perovskiter. Deras lösning var att bädda in små nanopartiklar av aluminiumoxid i cellerna när de tillverkades. Detta hindrade inte bara joden från att läcka utan skapade också en mer enhetlig och elektriskt ledande struktur.
Lämna kommentar