Zdroj: imec-int.com
Imec, partner v EnergyVille, v spolupráci s Cyperskou univerzitou, preukázal dlhodobú vonkajšiu stabilitu perovskitových solárnych modulov.
Mini-moduly 4 cm2, vyvinuté v imec/EnergyVille, boli komplexne hodnotené počas dvoch rokov v reálnych podmienkach na Cypre, s pozoruhodným zachovaním energetickej účinnosti 78 percent po jednom roku, ktorú si súčasné perovskitové solárne moduly udržia len niekoľko týždňov. Tieto sľubné zistenia patria medzi prvé výsledky v reálnom svete na riešenie problémov so stabilitou, ktoré v súčasnosti bránia komercializácii perovskitových solárnych článkov.
Počas posledného desaťročia sa halogenidové perovskity ukázali ako sľubný materiál pre fotovoltaické (PV) články novej generácie, a to vďaka svojim jedinečným optickým a elektronickým vlastnostiam. S pokrokom v materiáloch a inžinierstve tieto články ukázali rýchle zlepšenie ich účinnosti premeny energie (PCE).
Problémy so stabilitou však zostávajú hlavnou prekážkou širokého prijatia, pretože degradujú v dôsledku vlhkosti, svetla a tepla. Štandardné vnútorné testovanie v kontrolovanom prostredí, ktoré nepretržite napodobňuje slnečné žiarenie, slúži len ako náhrada za skutočný výkon. Výkon bunky ovplyvňujú podmienky prostredia, ako je meniace sa svetlo, teplota a počasie. Napriek tomu len hŕstka výskumných skupín skúmala vonkajší výkon perovskitového PV, pričom sa zamerala predovšetkým na malé články a nie na moduly.
Počas posledných dvoch rokov spoločnosť imec vykonala komplexnú štúdiu vonkajšieho výkonu svojich perovskitových fotovoltických modulov. Mini-moduly s rozmermi 4 cm2a vyvinuté na imo-imomec Hasselt University a imec/EnergyVille v Belgicku, boli testované v spolupráci s Cyperskou univerzitou.
Najodolnejšie moduly si po roku strávenom vonku na Cypre zachovali 78 percent svojho pôvodného PCE. To dokazuje ich sľubnú stabilitu v porovnaní so súčasnými perovskitovými solárnymi modulmi, ktoré si takúto vonkajšiu účinnosť zachovávajú len týždne až mesiace. Vďaka vonkajšiemu nastaveniu bol tiež objavený konzistentný model zhoršovania výkonu počas dňa a noci. Okrem toho množstvo údajov umožnilo prieskum pomocou modelu strojového učenia, ktorý ukázal silnú koreláciu so skutočným výstupom energie, čím sa zdôraznil jeho potenciál pre budúce predpovede výkonu.
"Tento výskum predstavuje veľký pokrok v chápaní degradácie perovskitových solárnych modulov v reálnych podmienkach. S ďalším zlepšovaním účinnosti našich minimodulov, ktoré sú navrhnuté s ohľadom na upscaling, môžu tieto zistenia urýchliť cestu ku komercializácii túto sľubnú technológiu,“ uviedolTom Aernouts, R&D Manager v imec/UHasselt/EnergyVille.
Na získanie hlbšieho prehľadu o degradačnom správaní v rôznych klimatických zónach budú moduly hodnotené aj v daždivom podnebí Bruselu, suchej púšti Nového Mexika a miernom podnebí Madridu a Freiburgu.
Zistenia sú v plnom rozsahu popísané v článku „Denné zmeny a analýza strojového učenia perovskitových modulov na základe dvoch rokov vonkajšieho monitorovania“, ktorý možno nájsť v ACS Energy Letters.
Tento výskum bol čiastočne financovaný Európskou úniou prostredníctvom projektu TESTARE (ID grantu: 101079488).
