Ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη δίνουν άλλο «αέρα» στην ηλιακή αγορά

Νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Bath δείχνει με ποιόν τρόπο τα ηλιακά κύτταρα από περοβσκίτη (perovskite) λειτουργούν πραγματικά.

Tweet

Η συναρπαστική προοπτική των ηλιακών κυττάρων περοβσκίτη είναι ότι θα μπορούσαν ταυτόχρονα να είναι φθηνά, εύκολα στην παραγωγή και ταυτόχρονα να προσφέρουν υψηλή απόδοση (περίπου 20%).

Ο Καθηγητής Aron Walsh, ο οποίος ηγείται του Materials Design Group, εξηγεί: «Οι υβριδικοί περοβσκίτες αποτελούν μια συναρπαστική εξέλιξη για την ηλιακή ενεργειακή έρευνα. Το πεδίο εξελίσσεται με γρήγορους ρυθμούς, αλλά οι συσκευές έχουν ταχύτερη ανάπτυξη από τη θεμελιώδη κατανόηση του πώς λειτουργούν».

Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά ανόργανα ηλιακά κύτταρα, οι περοβσκίτες συνδυάζουν οργανικά και ανόργανα μόρια. Η κρυσταλλική δομή τους μιμείται αυτή ενός φυσικού μετάλλου, που ονομάζεται επίσης "περοβσκίτης”, το οποίο ανακαλύφθηκε το 1839 στη Ρωσία. Οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Bath έχουν αναλύσει τις χημικές και φυσικές ιδιότητες των τεχνητών perovskites με τη βοήθεια του μεγαλύτερου υπερ-υπολογιστή στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Δύο δημοσιεύσεις, με επικεφαλής τους ερευνητές Brivio και Frost, αντίστοιχα, έχουν εξηγήσει τις διαδικασίες που διαδραματίζονται μέσα σε ένα κύτταρο περοβσκίτη. Η πρώτη δημοσίευση δείχνει πώς οι κβαντικής μηχανικής αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ηλεκτρονίων και της ταχείας κίνησής τους, τους επιτρέπουν να απορροφούν το ηλιακό φως, ενώ η δεύτερη δημοσίευση αποκαλύπτει το μηχανισμό με τον οποίο μετατρέπει το ηλιακό φως σε ηλεκτρική ενέργεια. Ο μηχανισμός μετατροπής είναι διαφορετικός από τα «τυπικά» ηλιακά κύτταρα, λόγω του συνδυασμού οργανικών και ανόργανων μορίων μέσα στα κύτταρα περοβσκίτη.