Bezolovnaté a stabilné perovskitové solárne články; SOLARIFY
Helmholtzovo centrum v Berlíne s prielomom v oblasti netoxických modulov
Najlepšie solárne články s perovskitom vytvárajú vysokú úroveň účinnosti, obsahujú však toxické olovo. Bezolovnaté solárne články z perovskitu doteraz dosahovali iba nízku úroveň účinnosti, ktorá tiež rýchlo klesá. Nová práca medzinárodnej spolupráce (vrátane Helmholtzovho centra v Berlíne) teraz ukazuje, ako sa dajú vyrobiť stabilné perovskitové vrstvy, ktoré namiesto olova obsahujú cín. Organické zlúčeniny chránia cín pred oxidáciou a zaisťujú stabilitu. V novembri Purdue University tiež zverejnila zistenia o netoxických moduloch perovskitu.
Z nových materiálov pre solárne články sa halogenidy perovskitov považujú za obzvlášť sľubné. Počas niekoľkých rokov sa účinnosť takýchto perovskitových solárnych článkov zvýšila z niekoľkých percent na viac ako 25%. Najlepšie solárne články z perovskitu bohužiaľ obsahujú toxické olovo, ktoré predstavuje nebezpečenstvo pre životné prostredie. Je však prekvapivo ťažké nahradiť olovo menej toxickými prvkami. Jednou z najlepších alternatív je cín. Halogenidové perovskity s obsahom cínu namiesto olova by mali mať vynikajúce optické vlastnosti, ale v praxi sú ich účinnosti priemerné a rýchlo sa zhoršujú. A toto rýchle „starnutie“ je jeho hlavnou nevýhodou: katióny cínu v perovskitovej štruktúre reagujú veľmi rýchlo s kyslíkom z prostredia, takže ich účinnosť klesá.
Netoxické solárne články so stabilným výkonom po dlhú dobu
„Používame fenyletylamóniumchlorid (Peaci) ako prísadu do vrstiev perovskitu. Potom vykonáme tepelné ošetrenie, zatiaľ čo molekuly Peaci migrujú do perovskitovej vrstvy. To vedie k vertikálne usporiadaným vrstvám dvojrozmerných kryštálov perovskitu “,
Účinnosť v súčasnosti na úrovni 9,1 percenta
Najlepšie z týchto bezolovnatých perovskitových solárnych článkov dosiahli účinnosť 9,1 percenta a vysoké hodnoty stability, a to ako za denných podmienok, tak aj za tmy. Molekuly Peaci sa hromadia medzi vrstvami kryštalického perovskitu v dôsledku tepelného spracovania a vytvárajú bariéru, ktorá zabraňuje oxidácii cínových katiónov. „Táto práca pripravuje pôdu pre efektívnejšie a stabilnejšie perovskitové solárne články bez obsahu olova,“ je presvedčený Abate.
Výskumník Purdue: „Tieto štruktúry sú veľmi vzrušujúce“
- Publikácia: Meng Li, Wei-Wei Zuo, Ying-Guo Yang, M. H. Aldamasy, Qiong Wang, Silver Hamill Turren Cruz, Shang-Lei Feng, Michael Saliba, Zhao-Kui Wang a Antonio Abate: Cínhalogenidové perovskitové filmy vyrobené z vysoko orientovaných 2D kryštálov umožňujú efektívnejšie a stabilnejšie bezolovnaté perovskitové solárne články, v: ACS Energy Lett. 2020, DOI: 10,1021/acsenergylett.0c00782
- helmholtz-berlin.de/pubbin/news_seite?nid=21321
- purdue.edu/new-material-points-toward-highly-efficient-solar-cells
- Yao Gao, Enzheng Shi, Shibin Deng, Stephen B. Shiring, Jordan M. Snaider, Chao Liang, Biao Yuan, Ruyi Song, Svenja M. Janke, Alexander Liebman-Peláez, Pilsun Yoo, Matthias Zeller, Bryan W. Boudouris, Peilin Liao, Chenhui Zhu, Volker Blum, Yi Yu, Brett M. Savoie, Libai Huang, Letian Dou: Molekulárne inžinierstvo kvantovo-anorganických hybridných perovskitov, in: Nature Chemistry, DOI: 10.1038/s41557-019-0354-2
- Energia pre budúcnosť -
Súvisiace témy
CO2 z pôdy - „pozitívna“ spätná väzba Rozpočet CO2 na ľudstvo vypočítaný Medzivládnym panelom pre zmenu podnebia 2018 vo svojej osobitnej správe k cieľu 1,5 stupňa (solarify.eu/ipcc-sonderbericht) nie je príliš veľký: iba 420 miliárd ton CO2, ak sú dve tretiny pravdepodobné, že sa chceme držať 1,5 stupňa - pri dvoch stupňoch povoleného oteplenia je to 1170 miliárd ton. Momentálne sa stretávame ...
Boj Ursula von der Leyen za Zelenú dohodu Vlády Európy boli kedysi priekopníkmi v ochrane podnebia. Teraz však bránia zelenej dohode, ktorú Európska komisia začala pred rokom. 19. novembra 2020 Georg Blume pre DIE ZEIT predvedie, prečo ochrana klímy nie je na programe EÚ iba kvôli koronovej pandémii ...
ale spolkové ministerstvo hospodárstva váha Už začiatkom roka načrtli prevádzkovatelia plynovodov v Nemecku odvážny obraz budúcnosti: V januári predstavili svoj plán na vodíkovú sieť s dĺžkou 5 900 kilometrov, ktorá by spojila budúce centrá výroby vodíka v severnom Nemecku s hlavnými zákazníkmi na západe a Mal by sa spájať na juh. Spoločnosti chcú ...
Konferencia sa zaoberá príležitosťami na transformáciu po koronovej kríze Celosvetové ekonomické programy v hodnote miliárd boli a sú zahájené na zmiernenie ekonomických a sociálnych dôsledkov koronovej krízy. Federálne ministerstvo životného prostredia (BMU) a Federálna agentúra pre životné prostredie (UBA) vnímajú tieto programy ako príležitosť na uskutočnenie ekonomického oživenia po koronovej kríze ako krízy a budúcnosti - „stanovením kurzu pre udržateľnejšiu ...
Podpora obnoviteľnej energie na mori - pre klímu neutrálnu Európu S ohľadom na cieľ EÚ v oblasti klimatickej neutrality do roku 2050 predstavila Európska komisia 19. novembra 2020 svoju stratégiu pre energiu z obnoviteľných zdrojov na mori. V ňom navrhuje rozšírenie kapacity európskej veternej energie na mori zo súčasných 12 na najmenej 60 do roku 2030 a na 300 GW do roku 2050. Komisia ...
Európska komisia: Fialový vodík šetrný k životnému prostrediu Európska komisia bude považovať vodík vyrobený z jadrovej energie za „nízky obsah CO2“, uviedol vysoký predstaviteľ EÚ 16. novembra 2020 v Európskom parlamente: „Elektrolýzu je možné vykonávať pomocou obnoviteľnej elektriny. Potom bude vodík klasifikovaný ako obnoviteľný, “hovorí Paula Abreu Marques, vedúca oddelenia politiky pre obnoviteľné energie a CCS na riaditeľstve pre energetiku pre chudobných„ čítať ďalej “> ...
Projekt FUREC: Spoločnosť RWE plánuje vyrábať vodík v holandskom Limburgu RWE Generation vyvíja projekt v holandskom Limburgu na výrobu vodíka zo zvyškových materiálov - uvádza sa v tlačovej správe. Pod názvom FUREC (Fuse Reuse Recycle) chce spoločnosť vyrábať suroviny pre chemický priemysel v súlade s mediálnym vydaním z 19. novembra 2020, a tým prispieť k tomu, aby boli výrobné procesy udržateľnejšie ...