Ogniwa perowskitowe mogą zrewolucjonizować rynek fotowoltaiki dzięki wysokiej sprawności przetwarzania energii. Kanadyjska firma Solaires Entreprises uruchomiła właśnie pierwszą linię pilotażową do produkcji tych obiecujących paneli słonecznych. Nowatorskie ogniwa osiągają 35% sprawności i mogą pracować nawet w warunkach oświetlenia wewnętrznego, dostarczając energię do urządzeń codziennego użytku. To przełom, który otwiera zupełnie nowe możliwości zastosowań dla fotowoltaiki.
Produkcja ogniw perowskitowych w Kanadzie
Kanadyjska firma Solaires Entreprises uruchomiła właśnie pierwszą linię pilotażową do produkcji obiecujących ogniw słonecznych na bazie perowskitu. Zakład znajduje się w miejscowości Langford w Kolumbii Brytyjskiej i ma moc produkcyjną na poziomie 200 tys. modułów rocznie.
Jest to przełomowy moment dla rozwoju fotowoltaiki opartej na perowskitach. Technologia ta od dawna budziła duże nadzieje naukowców, ale dopiero teraz zaczyna przechodzić ze skali laboratoryjnej do produkcji przemysłowej. Inwestycja kanadyjskiej firmy pokazuje, że ogniwa perowskitowe są coraz bliżej komercjalizacji.
Uruchomienie linii pilotażowej pozwoli zebrać cenne doświadczenia z funkcjonowania takiej produkcji oraz dostarczyć pierwsze partie komercyjnych ogniw do testów. Jeśli wyniki będą zadowalające, można spodziewać się dalszego zwiększania mocy wytwórczych.
Plany rozwoju produkcji
Przedstawiciele Solaires Entreprises nie ukrywają, że obecne możliwości linii pilotażowej są stosunkowo niewielkie. Docelowo firma chce jednak znacząco zwiększyć skalę produkcji, aby móc zaopatrywać rosnący rynek fotowoltaiki perowskitowej.
Kluczowe będzie zwłaszcza dostosowanie technologii wytwarzania do wymogów przemysłowych, aby zapewnić powtarzalność parametrów na dużą skalę. Jeśli się to uda, perowskity mogą stać się poważną alternatywą dla krzemu w fotowoltaice.
Sprawność nowych ogniw perowskitowych 35%
Ogniwa perowskitowe opracowane przez Solaires Entreprises osiągają bardzo wysoką jak na tę technologię sprawność konwersji energii na poziomie 35%. Dla porównania, typowe komercyjne panele krzemowe wykazują sprawność rzędu 15-22%.
Wysoka wydajność ogniw perowskitowych wynika z unikalnych właściwości fotofizycznych tych materiałów. Pozwalają one na bardzo efektywną absorpcję światła i separację ładunków, minimalizując straty energii.
Uzyskanie 35% sprawności w warunkach laboratoryjnych to obiecujący wynik. Kluczowe jest jednak utrzymanie wysokiej wydajności na etapie produkcji i eksploatacji paneli. Dalsze prace badawczo-rozwojowe będą zmierzały do maksymalizacji trwałości ogniw.
Ogniwa perowskitowe zasilane światłem wewnętrznym
Istotną zaletą ogniw opracowanych przez Solaires Entreprises jest możliwość zasilania za pomocą światła wewnętrznego, bez potrzeby bezpośredniego naświetlania promieniami słonecznymi. Osiągnięto to dzięki specjalnemu dostrojeniu materiału perowskitowego.
Otwiera to zupełnie nowe perspektywy dla zastosowań fotowoltaiki np. do zasilania elektroniki konsumenckiej czy urządzeń IoT. Integracja niewielkich ogniw perowskitowych z bateriami lub superkondensatorami pozwoli stworzyć autonomiczne systemy energetyczne do takich urządzeń.
Energia generowana ze światła oświetleniowego w pomieszczeniach mogłaby rekompensować choć częściowo zapotrzebowanie tych urządzeń, wydłużając czas pracy na baterii lub zmniejszając częstość ładowania.
Urządzenia codziennego użytku na perowskitach
- Telefony komórkowe
- Tablety
- Słuchawki bezprzewodowe
- Klawiatury bezprzewodowe
To tylko niektóre przykłady urządzeń, które mogłyby korzystać z zasilania zintegrowanymi ogniwami perowskitowymi. Niewielkie rozmiary tych paneli umożliwią łatwą integrację z elektroniką konsumencką.
Dodatkowe źródło energii ze światła oświetleniowego odciążyłoby baterie, wydłużając czas pracy urządzeń na jednym ładowaniu. Ponadto ogniwa perowskitowe mogłyby współpracować z akumulatorami, magazynując energię na później.
Implementacja perowskitów do urządzeń mobilnych i IoT może więc przynieść wymierne korzyści użytkownikom końcowym. Jest to obiecujący kierunek komercjalizacji tej technologii.
Parametry techniczne ogniw perowskitowych
Kluczowe parametry decydujące o atrakcyjności ogniw perowskitowych to nie tylko sprawność, ale również trwałość i powtarzalność. Te aspekty wciąż wymagają poprawy.
Jak na razie żywotność ogniw perowskitowych jest niższa niż w przypadku krzemowych. Głównym problemem jest degradacja materiału pod wpływem czynników zewnętrznych.
Kolejnym wyzwaniem pozostaje ujednolicenie parametrów technicznych w produkcji masowej. Na razie ogniwa wykazują pewne zróżnicowanie, co utrudnia szersze zastosowania.
Dlatego dalsze prace badawcze będą ukierunkowane na poprawę stabilności ogniw oraz lepszą kontrolę procesów produkcyjnych. Wtedy perowskity staną się realną konkurencją dla krzemu.
Przyszłość ogniw perowskitowych na rynku
Perowskity mają potencjał, by zrewolucjonizować rynek fotowoltaiki i stać się dominującą technologią w tej dziedzinie.
Takie opinie coraz częściej formułują eksperci na podstawie obiecujących właściwości tych materiałów. Ogniwa perowskitowe mają szansę wyprzeć krzem, podobnie jak kiedyś sam krzem wyparł paneli selenowych.
Aby to się ziściło, konieczne jest jednak pokonanie problemów związanych ze stabilnością i odtwarzalnością parametrów. Niezbędne są także inwestycje w budowę linii masowej produkcji.
Jeśli te warunki zostaną spełnione, prognozy wskazują, że już w drugiej połowie tej dekady udział perowskitów w rynku fotowoltaicznym może przekroczyć 10%. To początek drogi, która może zaprowadzić tę technologię na szczyt.
Podsumowanie
W artykule opisano uruchomienie pierwszej linii pilotażowej do produkcji obiecujących ogniw słonecznych wykonanych z perowskitów przez kanadyjską firmę Solaires Entreprises. Nowatorskie ogniwa charakteryzują się wysoką jak na tę technologię sprawnością na poziomie 35%. Dodatkowo mogą pracować nawet przy oświetleniu wewnętrznym, co otwiera nowe perspektywy zastosowań.
Kluczowe dla dalszego rozwoju perowskitów będzie poprawa stabilności parametrów technicznych ogniw oraz opanowanie produkcji masowej. Jeśli te wyzwania zostaną pokonane, perowskity mają szansę zdominować rynek fotowoltaiczny w przyszłości, wyprzedzając popularny obecnie krzem.
Tagi
Udostępnij artykuł
