Porównaj 21 ofert
/ Wp
Dominacja Modułów PV w Technologii Krzemowej
Moduły fotowoltaiczne wykonane w technologii krzemowej stanowią obecnie najbardziej popularną grupę modułów stosowaną w dziedzinie energetyki słonecznej. Ich powszechność wynika z wielu czynników, z których najważniejszymi są konkurencyjna cena, łatwość zastosowania i imponująca odporność. Technologia krzemowa umożliwia produkowanie modułów PV w dużych ilościach, co przekłada się na ich dostępność i dostępność na rynku. Ponadto, krzem jest materiałem powszechnie dostępnym, co dodatkowo obniża koszty produkcji. Moduły te charakteryzują się również wysoką sprawnością energetyczną oraz trwałością, co sprawia, że są niezwykle atrakcyjne dla konsumentów i przemysłu. W rezultacie technologia krzemowa stała się filarem transformacji energetycznej, umożliwiając masową produkcję ekonomicznie dostępnej i efektywnej energii słonecznej.
Pierwsze moduły oparte o technologię krzemową znane są od lat. W praktyce pierwsze solarne ogniwa zostały zastosowane przez Amerykańską Agencję Kosmiczną (NASA). Vanguard 1, pierwszy na świecie satelita zasilany energią słoneczną, wystrzelony w Dzień Świętego Patryka (17 marca) 1958. Został zaprojektowany w celu przetestowania możliwości wyniesienia trzystopniowej rakiety nośnej oraz wpływu środowiska na satelitę i jego systemy na orbicie Ziemi. Vanguard 1 był drugim po Explorerze 1 amerykańskim satelitą na orbicie i do dziś pozostaje najstarszym sztucznym obiektem krążącym wokół Ziemi.
Perowskity: Czy czeka nas rewolucja w Fotowoltaice?
Co to są Perowskity?
To materia organiczna występuje naturalnie w minerałach i lawie. Swoją budową przypomina krzem. Termin "perowskit" odnosi się zarówno do minerału, jak i struktury krystalicznej. Struktura perowskitu to ogólna forma ABX3, gdzie A to kation organiczny, B to kation nieorganiczny, a X to anion halogenowy. Perowskity posiadają różnorodne właściwości, m.in.nadprzewodność, magnetooporność, i transport zależny od spinu.
Zastosowanie Perowskitów w Fotowoltaice
Perowskity stały się kluczowym materiałem w ogniwach słonecznych od 2012 roku. Ich struktura, często oparta na halogenkach metali z grupy IV, umożliwia stworzenie tanich, wydajnych paneli fotowoltaicznych. W szczególności, perowskity na bazie ołowiu zdobywają uznanie dzięki silnej absorpcji w reżimie widzialnym, długiej długości dyfuzji nośnika ładunku i łatwej produkcji.
Perowskity w Ogniwach Słonecznych
Trzecia Generacja PV
Perowskity to istotna część trzeciej generacji ogniw słonecznych, obok DSSC, OPV, PV kwantowych. Perowskity oferują szerokie pasmo przenoszenia, co przekłada się na większą sprawność przetwarzania światła słonecznego. Aktualnie uważa się, że potencjał na osiągnięcie sprawności ogniw PV opartych na tej technologii wynosi 33%, co jest istotnie lepszym rezultatem niż czyste ogniwa krzemowe.
Zalety Perowskitowych Ogniw Słonecznych
Perowskity mają ogromny potencjał z kilku powodów:
Szerokie pasmo przenoszenia zwiększa sprawność przetwarzania energii.
Wysoka wydajność, nawet 33% w laboratorium.
Prosta produkcja, zwłaszcza jako cienkowarstwowe moduły.
Brak konieczności korzystania z rzadkich pierwiastków.
Moduły oparte na PSC mogą być kształtowane jak tradycyjne prostokątne panele słoneczne lub być elastyczne, otwierając nowe zastosowania i rynki.
Produkcja modułów słonecznych na bazie perowskitów ma niewielki wpływ na środowisko, w zależności od zastosowanej metody produkcji.
Wyzwania i Perspektywy
Mimo obiecujących cech, perowskity stoją przed wyzwaniami, takimi jak niestabilność i obawy związane z użyciem ołowiu. Badania nad poprawą stabilności i szukanie alternatyw dla ołowiu są kluczowe. Obecność ołowiu w produktach przeznaczonych do użytku komercyjnego jest problematyczna. Aktualnie trwają prace na zastąpienie ołowiu innymi pierwiastkami jak cyna. To nie zmienia faktu, że perowskity mają potencjał zrewolucjonizowania przemysłu fotowoltaicznego dzięki łatwej produkcji, niskim kosztom, i wszechstronnym zastosowaniom.
Przyszłość Perowskitów w Fotowoltaice
Innowacje i Badania
Przyszłe badania nad perowskitami skupią się na zwiększeniu stabilności, poprawie wydajności, oraz eksperymentach z nowymi strukturami dwuwymiarowymi. Wprowadzenie perowskitów do tandemowych ogniw c-Si/perowskitowych jest obiecującym krokiem naprzód. Aktualnie wiele ośrodków naukowych i komercyjnych pracują nad wykorzystaniem tej wspaniałej technologii w praktyce.
Do znanych laboratoriów badawczych należą:
Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) - Szwajcaria
Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) - USA
Solliance - Partnerstwo Holandii, Belgii i Niemiec
Kyoto University - Japonia
Saule Technology - Polska
Zastosowania
Perowskity mają potencjał nie tylko w fotowoltaice, ale także w diodach elektroluminescencyjnych i pamięciach oporowych. Ich wszechstronność sprawia, że są materiałem, który warto śledzić w kontekście przyszłych innowacji w dziedzinie materiałoznawstwa i energii odnawialnej. Wyobraź sobie nowe zastosowania perowskitów jako powłok elastycznych drukowanych na folii lub warstwę solarną na małych urządzeniach jak telefony, zegarki lub laptopy, które mogą aktywnie przetwarzać energię słoneczną na prąd. Również samochody i okna /fasady budynków mogą być potencjalnym nośnikiem warstw perowskitowych. Możliwości zastosowań są prawie nieograniczone.
Ogniwa perowskitowe mogą zrewolucjonizować myślenie o fotowoltaice pod warunkiem pokonania kilku przeciwności o jakich pisaliśmy powyżej.
Polski Akcent: Olga Malinkiewicz i Saule Technology
Saule Technologies: Rewolucja w Fotowoltaice
Lata pracy Olgi Malinkiewicz i rozwoju Saule Technologies zapewniły Polsce czołową pozycję w dziedzinie fotowoltaiki opartej na perowskitach. Już podczas studiów fizyki przeniosła się do Hiszpanii, gdzie opracowała innowacyjną i ekonomiczną metodę produkcji drukowanych ogniw słonecznych z perowskitów. To skomplikowane chemiczne związki, wyprzedzające tradycyjne krzemowe ogniwa pod względem kosztów produkcji i wydajności. Ich niesamowitą elastyczność i częściową przezroczystość sprawiają, że są idealnym rozwiązaniem dla nowoczesnych technologii.
Olgę Malinkiewicz Nagradza Świat Nauki
Nagrody i wyróżnienia dla Olgi Malinkiewicz nie są nowością. Już w 2014 roku Komisja Europejska uhonorowała ją główną nagrodą w konkursie naukowym Photonics21 za jej wkład w rozwój perowskitów. Olgę doceniono także jako Innowatora Roku według „MIT Technology Review” oraz okrzyknięto jej startup, Saule Technologies, startupem roku w Polsce. Od tamtego czasu, jej projekty zdobyły rozgłos i zainteresowanie na całym świecie.
Innowacyjna Produkcja w Polsce
W 2016 roku, Olga Malinkiewicz została odznaczona Krzyżem Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski przez prezydenta Andrzeja Dudę za jej wybitny wkład w rozwój polskiej nauki. Przez kolejne lata zdobywała także uznanie międzynarodowe, a jej firma pozyskała znaczne inwestycje na rozwój technologii. Dziś, Saule Technologies stawia kolejny krok, otwierając pierwszą dużą fabrykę perowskitowych ogniw słonecznych we Wrocławiu. Polski akcent w rewolucji energetycznej staje się coraz bardziej zauważalny na globalnej scenie.
Podsumowanie
Obiecująca technologia perowskitów w kontekście fotowoltaiki, stanowi kluczową część trzeciej generacji ogniw słonecznych obok DSSC, OPV, i PV kwantowych. Perowskity oferują szerokie pasmo przenoszenia, co przekłada się na większą sprawność przetwarzania energii słonecznej, osiągając nawet 33% w laboratorium. Pomimo obiecujących cech, perowskity stoją przed wyzwaniami, takimi jak niestabilność i obawy związane z użyciem ołowiu, jednak badania nad poprawą stabilności i eksperymenty z nowymi strukturami dwuwymiarowymi kierują się w stronę zastosowań komercyjnych.
Polska, dzięki Olgi Malinkiewicz i firmie Saule Technologies, odgrywa istotną rolę w tej rewolucji, otwierając pierwszą dużą fabrykę perowskitowych ogniw słonecznych we Wrocławiu. Przyszłość perowskitów w fotowoltaice wydaje się obiecująca, ze względu na innowacje, badania i zastosowania w różnych dziedzinach, z możliwością zrewolucjonizowania przemysłu energetycznego.