Pihustatav perovskiit võiks päikeseelektri hinna poolitada

Ühendkuningriigi Sheffieldi ülikooli uurijad on konstrueerinud pihustatava fotogalvaanilise elemendi ehk päikesepatarei, mille valgustneelava kihi koostis koosneb perovskiidist. Ehkki taolise elemendi tõhusus piirdub napi 11 protsendiga, on seda võimalik toota väga odavalt, mis võib kaugemas perspektiivis kaasa tuua märkimisväärse languse suuremõõtmeliste päikesepaneelide maksumuses.

Kõrge tõhususmääraga, mitmete ühendussõlmedega päikeseelemendid on rentaablid võrdlemisi spetsiifilistel kasutusaladel nagu kosmosesondid ja tehiskaaslased, kuid nende keeruline ülesehitus ning haruldased ja kallid koostismaterjalid muudavad nende laiatarbelise rakendamise ebapraktiliseks, vahendab Gizmag.

Mastaapsema energiatootmise juures muutub tõhususe asemel määravaimaks teguriks võimsuse omahind. Päikeseenergia kontekstis tähendab see osa sooritusnäitajate „vahetamist“ oluliselt odavamate materjalide ja lihtsama, voolujoonelisema tootmisprotsessi vastu.

Perovskiidist päikeseelemendid paistavad selles vallas väga perspektiivikad kahel põhjusel. Esiteks saab perovskiitidepõhised, s.t teatud kindlate omadustega kristallide rühma kuuluvaid ühendeid sisaldavaid materjale toota odavalt kõikjal leiduvast toorainest madalate temperatuuride juures.

Teiseks areneb perovskiidi-tehnoloogia praegu peadpööritava kiirusega. Prognooside kohaselt küündivad perovskiitelemendid vaid paari aasta pärast 19-protsendise tõhususeni, mis on juba võrreldav kristallilise räni põhiste traditsiooniliste nn päikesepatareide jõudlusega.

Professor David Lidzeyl ja tema kolleegidel Sheffieldi ülikoolist on õnnestunud valmistada pihustatavad päikeseelemendid, mille valgustneelav kiht koosneb osaliselt perovskiidist. Elemendi tõhusus küündib 11 protsendini, mis paraku kujutab endast vaid murdosa ränipõhiste päikeseelementide tõhususmäärast.

Perovskiidi ja pihustamise kombineerimine võib aga taolise lahenduse võimsuse omahinda märkimisväärselt kahandada, muutes selle odava päikeseenergia mastaapse tootmise kontekstis ahvatlevaks.

Uurijad olid varem kasutanud samasugust pihustamismeetodit orgaaniliste fotogalvaaniliste elementide loomiseks, kuid kinnitavad, et orgaaniliste ühendite asendamine perovskiidiga valgustneelavas kihis on toonud kaasa märkimisväärse tõhusushüppe. Perovskiidi pihustamine võib tootmisprotsessi õgvendada, hõlbustades masstootmist ja materjali ka võimalikult vähe raisates.

Tõeliste tootmisliinide ja mastaabisäästu puudumisel on peaaegu võimatu öelda, kui odavaks kujuneks seni suhteliselt energiakulukalt toodetavate ränipõhiste päikesepatareidega võrreldes pihustatavate perovskiitelementidega genereeritud elektrienergia omahind. Perovskiidipõhise tehnoloogia vallas toimuvate arengute tormilisust arvesse võttes leiavad uurijad aga, et optimismiks on põhjust piisavalt.