Ogniwa perowskitowe uważane są za najważniejsze osiągnięcie w wytwarzaniu energii słonecznej od czasu wynalezienia paneli krzemowych. W odróżnieniu od tego ostatniego ogniwo perowskitowe jest bardzo lekkie, cienkie, elastyczne i sprawnie pracuje nawet w niesprzyjających warunkach oświetleniowych oraz świetle sztucznym.
Jednak na rynku nadal królują panele monokrystaliczne, które charakteryzują się najwyższą wydajnością wśród wszystkich znanych ogniw fotowoltaicznych.
Czym różnią się tradycyjne ogniwa przemowę od perowskitu? Wszystkich najważniejszych informacji dowiesz się z poniższego artykułu.
OGNIWA KRZEMOWE – PANELE MONOKRYSTALICZNE
Moduł monokrystaliczny to rodzaj grubowarstwowego ogniwa słonecznego wykonanego z monokrystalicznego krzemu. Charakteryzuje się długą żywotnością i dużą wydajnością – na poziomie około 24% - jednak proces produkcyjny jest czasochłonny, a cena wysoka. Ich czarny kolor sprawia, że łatwo je odróżnić od paneli polikrystalicznych i innych paneli.
Ogniwa monokrystaliczne i polikrystaliczne składają się z krzemu półprzewodnikowego. Tutaj energia słoneczna jest przekształcana w energię elektryczną poprzez zjawisko fotowoltaiczne. Ogniwa z krzemu krystalicznego mają napięcie nominalne około 0,5 wolta, ale wyższe napięcia można osiągnąć, łącząc je szeregowo w celu wytworzenia ogniw słonecznych.
Panele monokrystaliczne cechują się użyciem mniejszej powierzchni do wyprodukowania takiej samej ilości energii elektrycznej, co panele polikrystaliczne.
OGNIWA PEROWSKITOWE
Perowskit to rewolucyjny materiał w świecie nowoczesnych technologii, szczególnie w dziedzinie wytwarzania energii słonecznej. Nazwa „perowskit” wzięła się od rosyjskiego mineraloga - Lwa Perowskiego i odnosi się do szerokiej gamy materiałów o podobnych strukturach krystalicznych. Struktura ta, znana jako struktura perowskitu, zawiera unikalną trójskośną komórkę elementarną, która może pomieścić różnorodne składniki chemiczne. Dzięki temu perowskity wykazują szeroki zakres właściwości, w tym wysoką przewodność elektryczną, przepuszczalność optyczną i doskonałą zdolność pochłaniania światła.
Perowskity oferują wiele korzyści w świecie paneli fotowoltaicznych. Charakteryzują się wysoką efektywnością przetwarzania światła słonecznego na energię elektryczną, co może przewyższyć tradycyjne ogniwa krzemowe.
Działanie
Działanie paneli perowskitowych opiera się na zdolności materiałów perowskitowych do pochłaniania światła słonecznego i przekształcania go w swobodne ładunki (elektrony i dziury). Kiedy światło pada na powierzchnię panelu, perowskity absorbują fotony światła i wzbudzają elektrony do wyższych stanów energetycznych. Wzbudzone elektrony przemieszczają się do warstwy zbierającej elektrony, a dziury do warstwy gromadzącej dziury, tworząc różnicę potencjałów, czyli napięcie. To napięcie służy do generowania prądu.
OGNIWA KRZEMOWE I PEROWSKITY – PORÓWANANIE
Perowskity oferują wiele korzyści w świecie paneli fotowoltaicznych. Charakteryzują się wysoką efektywnością przetwarzania światła słonecznego na energię elektryczną, co może przewyższyć tradycyjne ogniwa krzemowe. Na początku produkcji paneli perowskitowych ich wydajność była rzędu około 4%. Aktualnie najnowsze ogniwa perowskitowe osiągają wydajność około 23%. Co jest porównywalne z ogniwami monokrystalicznymi.
Co więcej mogą być produkowane przy użyciu prostszych i mniej kosztownych metod, co powinno obniżyć cenę całej instalacji.
Perowskity można również wykorzystać do wytwarzania cienkowarstwowych ogniw słonecznych i folii ogniw słonecznych, otwierając nowe możliwości integracji ogniw słonecznych z różnymi powierzchniami i materiałami, takimi jak elastyczne panele słoneczne (https://sunsol.pl/producenci/panele-fotowoltaiczne/), które można przymocować do nierównych lub elastycznych powierzchni.
Panele fotowoltaiczne wykonane z perowskitów są również bardziej elastyczne w produkcji w porównaniu z tradycyjnymi panelami krzemowymi.
Ogniwa perowskitowe są znacznie tańsze w produkcji niż tradycyjne ogniwa krzemowe, przede wszystkim ze względu na niższe koszty materiałów i możliwość stosowania prostszych metod produkcji, takich jak drukowanie roztworowe.
Mimo wielu zalet perowskitów nadal nie są one ogólnodostępne ze względu na ich niestabilność. Naukowcy ciężko pracują, aby rozwiązać te problemy, zmieniając skład chemiczny perowskitów i techniki ich ochrony, aby zmaksymalizować trwałość i wydajność ogniw.
PODSUMOWANIE
Podsumowując, perowskity to innowacyjne materiały, które otwierają nowe możliwości w produkcji ogniw słonecznych. Jego wspaniałe właściwości, takie jak wysoka wydajność przetwarzania światła w energię, możliwość produkcji ogniw cienkowarstwowych i przystępna cena, sprawiają, że jest on obiecującym kandydatem na kluczowy element przyszłych systemów fotowoltaicznych.
Co więcej, moduły fotowoltaiczne perowskitowe można stosować w połączeniu z tradycyjnymi ogniwami krzemowymi, tworząc bardziej wydajne hybrydowe systemy fotowoltaiczne. Ta kombinacja maksymalnie wykorzystuje widmo światła słonecznego i zwiększa ogólną wydajność całego systemu.
Nie zapominajmy, że zarówno perowskity, jak i tradycyjne ogniwa krzemowe są w stanie obniżyć ceny energii elektrycznej na naszych rachunkach. Dlatego jeśli myślisz o inwestycji w panele fotowoltaiczne, czy inne Odnawialne Źródła Energii – Zachęcamy do kontaktu z firmą SunSol! Ich specjaliści odpowiedzą na wszystkie twoje pytania odnośnie paneli fotowoltaicznych jak i innych Odnawialnych Źródeł Energii. Dodatkowo przygotują ofertę na miarę Twoich potrzeb!