Σημαντική καινοτομία στα φωτοβαλταϊκά – Το γουανιδίνιο σταθεροποιεί περοβσκιτικά ηλιακά κύτταρα σε απόδοση 19%

Η ενσωμάτωση γουανιδίνιου σε περοβσκιτικάηλιακά κύτταρα σταθεροποιεί την απόδοσή τους στο 19% για 1000 ώρες κάτω από συνθήκες ελέγχου με πλήρη ηλιακή ακτινοβολία. Η μελέτη, που διεξήχθη από την EPFL, δημοσιεύθηκε στο Nature Energy.

Με την αποδοτικότητα της μετατροπής ισχύος των ηλιακών κυττάρων πυριτίου να φθάνει στο ανώτατο 25% περίπου, οι περοβσκίτες, τώρα, ιδανικά πλασάρονται για να γίνουν η επόμενη γενιά φωτοβολταϊκών της αγοράς. Ιδιαιτέρως, οι οργανικοί-ανόργανοι περοβσκίτες μολύβδου-αλογόνου προσφέρουν κατασκευαστική ευελιξία που μπορεί δυνητικά να μεταφραστεί σε πολύ υψηλότερη απόδοση: μελέτες έχουν ήδη δείξει φωτοβαλταϊκές αποδόσεις πάνω από 20% σε διάφορες αρχιτεκτονικές ηλιακού κυττάρου που κατασκευάζεται με απλές και χαμηλού κόστους διαδικασίες.

Η κύρια πρόκληση για το πεδίο των περοβσκιτών είναι όχι τόσο πολύ η αποδοτικότητα αλλά η σταθερότητα. Αντίθετα από τα κύτταρα πυριτίου, οι περοβσκίτες είναι ελαφρώς κρυσταλλικά υλικά και επιρρεπή σε προβλήματα λόγω της αποσύνθεσης κατά τη πάροδο του χρόνου. Σε εμπορικό πλαίσιο, αυτό βάζει τους περοβσκίτες σε υψηλότερη τιμή από ότι τα συμβατικά κύτταρα πυριτίου. Επομένως, γίνονται πολλές προσπάθειες για να συντεθούν περοβσκιτικά υλικά που μπορούν να διατηρήσουν υψηλή, κατά την πάροδο του χρόνου, αποδοτικότητα. Αυτό γίνεται με εισαγωγή διαφόρων κατιόντων (ιόντα θετικά φορτισμένα) στην κρυσταλλική δομή του περοβσκίτη κα παρόλο που αναφέρεται επιτυχία [σε προσπάθειες] με μίξη ανόργανων κατιόντων, όπως καίσιο ή ρουβίδιο, στη σύνθεση του περοβσκίτη, οι λύσεις αυτές τείνουν να είναι δύσκολες και ακριβές στην εφαρμογή.

Εν τω μεταξύ, δεν βρέθηκαν μέχρι τώρα οργανικά – και ευκολότερα να συντεθούν – κατιόντα που να μπορούν να βελτιώσουν τόσο την αποδοτικότητα όσο και τη σταθερότητα. Τώρα, στο Εργαστήριο Mohammad Khaja Nazeeruddin στην EPFL στο Valais Wallis campus, με συναδέλφους στο Πανεπιστήμιο της Cordoba, ανακάλυψαν ότι μπορούν να βελτιώσουν τη περοβσκιτική σταθερότητα εισάγοντας το μεγάλο οργανικό κατιόν γουανιδίνιο [guanidinium (CH6N3+)] σε περοβσκίτη ιωδιούχου μεθυλαμμωνίου-μολύβδου, ο οποίος είναι μεταξύ των πλέον υποσχόμενων εναλλακτικών στην ομάδα, σήμερα.

Διαβάστε περισσότερα:

http://egno.gr/2017/12/simantiki-kainotomia-sta-fotovaltaika-gouanidinio-statheropoioi-perovskitika-iliaka-kittara-se-apodosi-19/