Izvor: imec-int.com
Imec, partner u EnergyVilleu, u suradnji sa Sveučilištem na Cipru, pokazao je dugoročnu stabilnost perovskitnih solarnih modula na otvorenom.
Mini-moduli od 4 cm2, razvijeni u imec/EnergyVille, sveobuhvatno su procijenjeni tijekom dvije godine u stvarnim uvjetima na Cipru, s izvanrednim zadržavanjem energetske učinkovitosti od 78 posto nakon jedne godine, što trenutni perovskitni solarni moduli zadržavaju samo tjednima. Ova obećavajuća otkrića među prvim su rezultatima iz stvarnog svijeta koji se bave problemima stabilnosti koji trenutačno sprječavaju komercijalizaciju perovskitnih solarnih ćelija.
Tijekom posljednjeg desetljeća metalni halid perovskiti su se pojavili kao obećavajući materijal za fotonaponske (PV) ćelije sljedeće generacije, zahvaljujući svojim jedinstvenim optičkim i elektroničkim svojstvima. S napretkom u materijalima i inženjerstvu, ove ćelije su pokazale brzo poboljšanje svoje učinkovitosti pretvorbe energije (PCE).
Međutim, izazovi stabilnosti ostaju glavna prepreka širokom usvajanju, budući da se degradiraju zbog vlage, svjetla i topline. Standardno testiranje u zatvorenim prostorima u kontroliranom okruženju, koje kontinuirano oponaša sunčevo zračenje, služi samo kao zamjena za performanse u stvarnom svijetu. Uvjeti okoline, kao što su promjenjivo svjetlo, temperatura i vrijeme, utječu na performanse ćelije. Unatoč tome, samo je nekolicina istraživačkih skupina istraživala performanse perovskitnih PV na otvorenom, fokusirajući se prvenstveno na male ćelije, a ne na module.
Tijekom posljednje dvije godine imec je proveo sveobuhvatnu studiju vanjskih performansi svojih perovskitnih PV modula. Mini-moduli, dimenzija 4 cm2i razvijeni na Sveučilištu imo-imomec Hasselt i imec/EnergyVille u Belgiji, testirani su u suradnji sa Sveučilištem Cipar.
Najizdržljiviji moduli zadržali su 78 posto svog početnog PCE-a nakon godinu dana na otvorenom na Cipru. Ovo pokazuje njihovu obećavajuću stabilnost u usporedbi s trenutnim perovskitnim solarnim modulima, koji zadržavaju takvu učinkovitost na otvorenom samo nekoliko tjedana do mjeseci. Zahvaljujući postavkama na otvorenom, također je otkriven dosljedan obrazac degradacije performansi tijekom dana i oporavka tijekom noći. Dodatno, obilje podataka omogućilo je istraživanje s modelom strojnog učenja, koji je pokazao snažnu korelaciju sa stvarnom izlaznom snagom, naglašavajući njegov potencijal za buduća predviđanja performansi.
"Ovo istraživanje predstavlja veliki napredak u razumijevanju degradacije perovskitnih solarnih modula u stvarnim uvjetima. Uz daljnja poboljšanja učinkovitosti naših mini-modula, koji su dizajnirani imajući na umu povećanje veličine, ova otkrića mogu ubrzati put prema komercijalizaciji ovu obećavajuću tehnologiju", rekao jeTom Aernouts, voditelj istraživanja i razvoja u imec/UHasselt/EnergyVille.
Kako bi se dobio dublji uvid u ponašanje degradacije u različitim klimatskim zonama, moduli će se također procijeniti u kišnoj klimi Bruxellesa, sušnoj pustinji Novog Meksika i umjerenoj klimi Madrida i Freiburga.
Nalazi su u cijelosti opisani u članku 'Dnevne promjene i analiza strojnog učenja perovskitnih modula temeljena na dvogodišnjem nadzoru na otvorenom', koji se može pronaći u časopisu ACS Energy Letters.
Ovo istraživanje djelomično je financirala Europska unija kroz projekt TESTARE (Grant ID: 101079488).
