O nouă descoperire în domeniul energiei regenerabile indică faptul că panourile solare bazate pe siliciu ar putea ajunge la limitele de exploatare. Cercetătorii au demonstrat că utilizarea straturilor de perovskit poate crește eficiența dispozitivelor fotovoltaice cu 30%. Această evoluție tehnologică promite să transforme modul în care lumina solară este convertită în electricitate, oferind soluții mai performante decât cele disponibile în prezent pe piață.
Echipa de cercetători, formată din membri de la Universitatea Nanjing, Institutul Național de Inovare în Tehnologia Apărării, Universitatea Națională Australiană și alte instituții, a prezentat o metodă nouă de procesare. Această strategie permite producerea unor filme de perovskit mult mai uniforme și cu un număr redus de defecte. Rezultatele studiului, publicate în revista Nature Energy, arată că noile celule solare cu trei joncțiuni oferă o stabilitate operațională sporită.
Problema principală identificată anterior constă în dificultatea obținerii unor perovskiți de înaltă calitate cu o bandă interzisă foarte largă. Yongxi Li, coautor principal al studiului, a explicat că conținutul ridicat de brom provoca o cristalizare neuniformă și apariția unor ondulații la suprafață. Aceste defecte structurale duceau la pierderi semnificative de tensiune, limitând performanța dispozitivelor realizate integral din acest material fotovoltaic.
Pentru a rezolva aceste obstacole, cercetătorii au combinat alegerea atentă a solvenților cu introducerea unor cantități mici de clorură de oleilamoniu. Această abordare a permis obținerea unor suprafețe mai netede și o distribuție uniformă a halogenurilor în filmele produse. Analizele au confirmat că noile materiale prezintă pierderi energetice reduse și un transport îmbunătățit al purtătorilor de sarcină, facilitând o conversie mai eficientă.
Performanța celulelor testate a fost remarcabilă, atingând o eficiență de 30,1%, cu o valoare certificată independent de 29,3%. Dispozitivul a reușit să își păstreze peste 90% din eficiența inițială după 569 de ore de funcționare continuă sub lumină solară simulată. Yongxi Li a menționat că acesta este primul dispozitiv cu trei joncțiuni, realizat integral din perovskit, care depășește pragul de 30% eficiență.
În prezent, majoritatea panourilor solare utilizate la nivel global se bazează pe tehnologia siliciului, datorită stabilității sale consacrate. Totuși, tranziția către materiale precum perovskitul este văzută ca o necesitate pentru dezvoltarea unor sisteme fotovoltaice subțiri, ușoare și flexibile. Cercetătorii intenționează ca în viitorul apropiat să evalueze performanța acestor celule în condiții de funcționare reale, dincolo de mediul de laborator.