Canon opracował przełomowe rozwiązanie do ogniw słonecznych z perowskitu
Firma Canon Inc. ogłosiła, że opracowała wysokowydajny materiał, który ma poprawić trwałość i stabilność masowej produkcji perowskitowych ogniw słonecznych. Firma będzie rozwijać tę technologię. Planowany start masowej produkcji jest planowany na 2025 roku.
Ogniwa słoneczne są powszechnie stosowane jako skuteczny sposób na dekarbonizację gospodarki. Krzemowe ogniwa słoneczne są dominującym elementem wielu paneli słonecznych stosowanych powszechnie na całym świecie. Jednak ze względu na to, że panele pokryte są szkłem, mogą być instalowane tylko w miejscach, które wytrzymają ich ciężar. Stanowi to znaczące ograniczenie.
Tymczasem perowskitowe ogniwa słoneczne są lekkie, podatne na zginanie i mogą generować energię elektryczną nawet z oświetlenia wewnętrznego. Oferują większą swobodę instalacji niż krzemowe ogniwa słoneczne. Ponadto oczekuje się, że zmniejszą one koszty inwestycji kapitałowych, ponieważ nie wymagają rozbudowanego sprzętu do produkcji. W związku z tym pokładane są w nich duże nadzieje na ogniwa słoneczne nowej generacji.
Istnieje kilka kwestii stojących na drodze do ich praktycznego zastosowania. Po pierwsze, wiadomo, że struktura krystaliczna warstwy perowskitu (warstwy konwersji fotoelektrycznej) jest podatna na działanie wody, ciepła i tlenu w atmosferze. W konsekwencji ogniwa te mają niską trwałość. Producenci zmagają się z osiągnięciem stabilnej masowej produkcji przy wytwarzaniu perowskitowych ogniw słonecznych o dużej powierzchni.
Firma Canon opracowała specjalny materiał funkcjonalny do pokrycia warstwy perowskitowej, stosując technologię materiałową. Opracowała poprzez rozwój światłoczułych elementów, kluczowego składnika wielofunkcyjnych urządzeń biurowych i drukarek laserowych.
Kluczową cechą tego materiału jest jego zdolność do grubego pokrycia warstwy perowskitu przy jednoczesnym zachowaniu wysokiego współczynnika wydajności konwersji fotoelektrycznej, co było trudne w przypadku konwencjonalnych materiałów.
Dzięki wspólnym badaniom z profesorem dr Tsutomu Miyasaką, wynalazcą perowskitowego ogniwa słonecznego i członkiem wydziału na Uniwersytecie w Jokohamie, przeprowadzono ocenę wydajności, której wyniki potwierdziły wysoki potencjał w zakresie poprawy trwałości perowskitowych ogniw słonecznych. Znacząco zwiększyła się też stabilność produkcji.
„Dodając warstwę tego nowo opracowanego materiału o wysokiej wydajności do struktury warstwowej tych ogniw, możemy spodziewać się rozwiązania problemu masowej produkcji” - powiedział profesor Miyasaka.
Canon rozpoczął wysyłkę próbek nowego materiału w czerwcu 2024 r. w celu nawiązania współpracy z firmami zajmującymi się masową produkcją perowskitowych ogniw słonecznych. Firma będzie kontynuować pracę nad rozwojem technologicznym nowego rozwiązania. Planuje rozpocząć masową produkcję w 2025 roku.
