תאים סולאריים פרובסקיטיים זולים וקלים לייצור כמו זכוכית

כל משטח זכוכית בבניין יכול להיות פאנל סולארי מהדור הבא - מודל עסקי חדש המתאפשר באמצעות חדשנות פוטו-וולטאית ממכון Fraunhofer. הפקת PV ב- perovskite היא קלה מאוד.

מדענים גרמנים ממכון Fraunhofer למערכות אנרגיה סולארית (ISE) פיתחו מודל עסקי לצילומי וולט פרובסקייט שיש לו פוטנציאל לחולל מהפכה בכל שוק השמש העולמי. אם תוקפו הצלחות מעבדה בקנה מידה גדול, כמעט לכל משטח זכוכית יכול יום אחד להיות תאים סולאריים פרובסקיטיים בעלות נמוכה. והייצור יהיה בר-קיימא יותר מאשר כיום.

הסיבה לכך היא שקבוצת מחקר בהובלת ד"ר אנדראס חץ 'יצרה תהליך ייצור חדשני באתר, בצורה מבוזרת יותר ומעודדת את התעשייה המקומית. המערכת מצמצמת באופן דרסטי את מספר הצעדים הנדרשים ומשתמשת בשיטות בר-קיימא וידידותיות יותר למשאבים.

פרויקט המחקר החל בשאלה: האם ניתן לייצר תחילה את מודול השמש ואז למלא אותו בחומר פוטו וולטאי ואז להפעיל אותו ישירות באתר ? התשובה היא כן.

הצוות פיתח מערכת הדורשת "רק" לשפוך את הפרובסקייט המותך לתא השמש ואז לגרום לו להתגבש. הכמות המוצגת בתמונה (2 מ"ל) מספיקה בכדי לייצר מודול של ארבעה מטרים רבועים.

"עם perovskite ומלח פוטו-אקטיבי, הצלחנו לראשונה לייצר תא סולארי מודפס ביעילות של 12.6%", אומר Hinsch, מרוצה מהפרויקט. "עם ההצלחה הזו הגענו לאבן דרך ראשונה חשובה בפיתוח טכנולוגיה זו ולצעד לקראת ייצור בקנה מידה תעשייתי. יתר על כן, היעילות שהושגה היא גם שיא חדש לתאי שמש מודפסים בכלל.

גורם מכריע ליעילות התא הסולארי הוא היכולת לשלוט בתהליך הדחת גבישים פרובסקיטיים בתוך האלקטרודה הננו-פורית של התא, המורכבת מתחמוצות מתכת וגרפיט מיקרוני. השיטות שנבדקו עד כה הובילו לצמיחת גבישים בלתי מבוקרת. במקום זאת, החוקרים הגרמנים מצאו דרך להמיר perovskite למלח מותך בטמפרטורת החדר באמצעות גז מקוטב: בדרך זו הם הצליחו למלא את נקבוביות האלקטרודה ולהשיג צמיחה הומוגנית של הגבישים.

השכבות הפוטו-אקטיביות שהופקו הראו פוטו-וולט גבוה (וולט אחד) ויעילות סולארית יציבה מוסמכת של 12.6%. הצעדים שבהם נעשה שימוש דומים לאלה המשמשים בתעשיית הזכוכית. לכן, מסבירים החוקרים, ניתן גם לייצר טכנולוגיה חדשה זו באופן מבוזר במפעלי ייצור מקומיים עם תשתיות פשוטות, ולא רק בתעשיות היי-טק. על ידי שימוש בגרפיט בעלות נמוכה ובזכות הסינתזה הקלה של חומר הפרובסקייט, העלויות מופחתות בצורה דרסטית.

וזה לא שימושי רק באדריכלות, טכנולוגיה זו היא אידיאלית ליישום בדור החדש של כלי רכב חשמליים שיציפו את השוק בשנים הקרובות.

מומלץ

מאפיינים, יתרונות ושימושים של חומץ תפוחים
אבוקדו: איך לשתול את בורו?
מאפיינים, יתרונות ושימושים של עלי דפנה