Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Rozwoju perowskitowych ogniw fotowoltaicznych ciąg dalszy

Tym razem zagranicą: związani z włoskim Centre for Hybrid and Organic Solar Energy badacze wraz z rzymskim uniwersytetem Tor Vergata i irańskim uniwersytetem Zarjan opracowali nowatorską metodę osadzania perowskitów przez papier bez stosowania powlekacza obrotowego (ang. spin coater) oraz innych drogich urządzeń - wystarczy dobrej jakości antyrozpuszczalnik (ang. anti-solvent), by tego osadzenia dokonać po nasączeniu nim perowskitów. Otrzymywane tą drogą ogniwa fotowoltaiczne cechują się zwiększoną wydajnością w porównaniu do istniejących rozwiązań i można z nich korzystać w każdych warunkach.
Article Image

Oparte na perowskitach ogniwa fotowoltaiczne są fascynującym wynalazkiem w wielu aspektach - w szczególności ich grubość jest nieduża, a metoda wytwarzania uwzględnia druk ciekłofarbowy z wirowaniem zapewniającym wysoką równomierność warstw stanowiących wspomniane ogniwa, przy dużej gładkości. Znaczna ilość tuszu jest jednak do tego celu potrzebna, czego powodem jest ogromny ubytek tego tuszu w czasie wirowania, tzn. ten proces powoduje jego największe zużycie. Podjęto wysiłki, by przytoczony ubytek zminimalizować - przede wszystkim opracowano efektywne techniki powlekania, które choć polepszają jednorodność warstw perowsiktowych, to są wyłącznie dedykowane ogniwom sporych rozmiarów i wymagają starannych procesów suszenia za pomocą specjalizowanych grzejników szczególnie tych z regulowanym przepływem gazu. Zaproponowana przez włoskich naukowców metoda jest wolna od ograniczeń przywołanych technik - moczony w antyrozpuszczalniku papier zwiększa wydajność cienkich warstw perowskitowych, umożliwiając ich osadzanie bez pogarszania jakości dzięki porowatości właściwszej niż w pozostałych aplikatorach. Tym sposobem ogniwa fotowoltaiczne cechuje efektywność równa 11%. Jak powiedziała członkini zespołu badawczego Nazila Zarabinia:

"Zupełnie przypadkowo spostrzegłam, że pozostawienie (…) fragmentu papieru (…) nasączonego antyrozpuszczalnikiem nad mokrą warstwą prekursora perowskitu prowadzi do uzyskania brązowej barwy sugerującej otrzymanie obiecujących warstw perowskitowych. Przez wzgląd na to, zostałam poproszona o opracowanie metody powlekania opartej na odkryciu, którego sama dokonałam. W tym celu sprawdzaliśmy wybranego rodzaju aplikatory  - tym, który okazał się najlepszy był papier posiadający najkorzystniejszą porowatość (…)”. 

Z kolei drugi członek zespołu, Thomas M. Brown, dodał:

„Sądzimy, że nasza metoda spodoba się wszystkim (…), którzy rozpoczynają przygodę z badaniami nad perowskitami i nie są w stanie nabyć drogiego sprzętu do osadzania warstw perowskitowych. Metoda ta może być szczególnie interesująca dla grup opracowujących w całości automatyczne technik drukowania z umieszczaniem antyrozpuszczalnika (…) na aplikatorze (…). Ciekawe będzie podjęcie próby zastosowania metody (…) w (…) produkcji pełnoprawnych ogniw”.

Istota opracowanej metody wytwarzania perowskitowych ogniw fotowoltaicznych

W tym kontekście warto przypomnieć polską „matkę” ogniw perowskitowych, dr Olgę Malinkiewicz - fizyczkę, pierwszą na świecie twórczynię giętkich ogniw perowskitowych, które można wytwarzać m.in. na folii PET i są rozwijane przez firmę Saule Technologies, która w 2014 roku została założona, obok Pani Olgi, przez Artura Kupczunasa i Piotra Krycha. Celem tej firmy jest wytwarzanie wysokiej wydajności ogniw perowskitowych w oparciu o niedrogi proces produkcyjny mający na zadanie komercjalizację produktu na szeroką skalę, której przejaw stanowi choćby podpisanie w 2018 roku umowy licencyjnej z przedsiębiorstwem Skanska na rozwój fotowoltaicznych fasad budynków oraz fotowoltaicznych ekranów akustycznych, wraz z implementacją tych produktów na terenie Europy, Kanady i USA. Za opracowanie sposobu wytwarzania elastycznych ogniw perowskitowych dr Olga Malinkiewicz otrzymała 28 marca 2014 roku, z rąk wiceprzewodniczącej Komisji Europejskiej Neelie Kroes, główną nagrodę w cenionym konkursie naukowym „Photonics21”, podczas gdy w 2015 roku otrzymała, jako pierwsza w dziejach Polka, tytuł „Innovator of the Year” (pol. „Innowator roku”) w konkursie „Innovators Under 35” (pol. „Innowatorzy poniżej 35. roku życia”) prestiżowego magazynu technicznego „MIT Technology Review” wydawanego przez Massachusetts Institute of Technology (MIT). Co więcej, 11 listopada 2016 roku prezydent RP Andrzej Duda odznaczył dr Olgę Malinkiewicz Krzyżem Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski „za wybitne zasługi dla rozwoju nauki polskiej”, a w marcu 2020 roku amerykańskie towarzystwo chemiczne (ang. ACS - American Chemical Society) przyznało jej wyróżnienie za bycie jedną z wpływowych współcześnie kobiet na świecie w zakresie nowoczesnych technologii (przyrównanie dr Malinkiewicz do Marii Skłodowskiej-Curie jest pod tym względem uprawnione). Prócz tego w 2021 roku Pani Olga została uhonorowana nagrodą Planety Lema za stworzenie i komercjalizację drukowanych ogniw słonecznych opartych na perowskitach, natomiast spółka Saule Technologies otrzymała, w marcu 2015 roku, tytuł „Startup Roku 2014” na cyklicznym wydarzeniu Business Mixer, którą organizuje Business Link. W istocie polska to sprawa - to co w ogniwach perowskitowe jest teraz prężnie w świecie rozwijane, a źródło tego stanowi Polska, o czym warto pamiętać.

Dr Olga Malinkiewicz - polska „matka” perowskitowych ogniw fotowoltaicznych
Firma:
Tematyka materiału: Centre for Hybrid and Organic Solar Energy, Massachusetts Institute of Technology, ogniwa fotowoltaiczne, Olga Malinkiewicz, perowskity, Saule Technologies
AUTOR
Źródło
www.cell.com
Udostępnij
Zobacz wszystkie quizy
Quiz weekendowy
Tensometry
1/10 Do czego służą tensometry?
Oceń najnowsze wydanie EdW
Wypełnij ankietę i odbierz prezent
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"