Νέα τεχνική για τις ηλιακές κυψέλες από περοβσκίτη

Η αποτελεσματικότητα των κυψελών από περοβσκίτη έχει βελτιωθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια από τότε που βγήκαν για πρώτη φορά στην αγορά το 2009, με τα ποσοστά να μετακινούνται από μόλις 4% στο κατά πολύ καλύτερο 20% σήμερα. Πιστεύεται, μάλιστα, ότι η συνεχής ανάπτυξη και η εμπορευματοποίηση θα βελτιώσει τους αριθμούς αυτούς σύντομα.
Για να αντιμετωπίσουν τα προβλήματα της παραγωγής ηλιακών κυψελών περοβσκίτη με βάση τη θερμότητα, οι ερευνητές εφηύραν με μια νέα μέθοδο, που είναι γνωστή SSE (solvent-solvent extraction).

Τη στιγμή που οι προηγούμενες μέθοδοι που βασίζονται στη θερμότητα διαρκούν τουλάχιστον μία ώρα για να ολοκληρωθούν, η SSE διαρκεί μόλις δύο λεπτά και μπορεί να παράγει πολύ λεπτότερες ταινίες χωρίς την εμφάνιση οπών – οι οπές αυτές θα είναι μόλις 20 νανόμετρα, σε σύγκριση με αυτές των 300 νανόμετρων που παράγονται από τις υπάρχουσες τεχνικές.

Έτσι, οι ηλιακές κυψέλες μπορούν επίσης να γίνουν μεγαλύτερες έως και αρκετά τετραγωνικά εκατοστά, σε σχέση με τις υπάρχουσες μεθόδους και, καθώς δεν εμπλέκεται η θέρμανση, οι κρύσταλλοι μπορούν να σχηματίζονται σε σχεδόν οποιοδήποτε υπόστρωμα, συμπεριλαμβανομένων των θερμο-ευαίσθητων πολυμερών.

Η δυνατότητα να παράγονται πιο λεπτές ηλιακές κυψέλες μπορεί επίσης να έχει και άλλα οφέλη. Παρόλο που οι παχύτερες κυψέλες από περοβσκίτη είναι αδιαφανείς, αυτές που θα παράγονται με τη μέθοδο SSE θα είναι αρκετά λεπτές ώστε να είναι μερικώς διαφανή. Ως εκ τούτου θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε παράθυρα, ενώ η διαδικασία θα μπορούσε ακόμη και να ρυθμιστεί κατάλληλα ώστε να παράγει έγχρωμες κυψέλες.

«Θα μπορούσαν ενδεχομένως να χρησιμοποιηθούν για διακοσμητικούς σκοπούς σε παράθυρα που θα παράγουν ενέργεια», λέει ο Nitin Padture, καθηγητής μηχανικής και διευθυντής του Institute for Molecular and Nanoscale Innovation.

Η ομάδα σκοπεύει να συνεχίσει τις έρευνες, σε συνεργασία με επιστήμονες από το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμης Ενέργειας στο Κολοράντο.