Zdroj: imec-int.com
Imec, partner v EnergyVille, ve spolupráci s Kyperskou univerzitou, prokázal dlouhodobou venkovní stabilitu perovskitových solárních modulů.
Mini-moduly 4 cm2, vyvinuté v imec/EnergyVille, byly komplexně hodnoceny po dobu dvou let v reálných podmínkách na Kypru, s pozoruhodným zachováním energetické účinnosti 78 procent po jednom roce, kterou si současné perovskitové solární moduly udrží pouze týdny. Tato slibná zjištění patří mezi první skutečné výsledky, které řeší problémy se stabilitou, které v současnosti brání komercializaci perovskitových solárních článků.
Během posledního desetiletí se metalhalogenidové perovskity ukázaly jako slibný materiál pro fotovoltaické (PV) články nové generace díky svým jedinečným optickým a elektronickým vlastnostem. S pokrokem v materiálech a inženýrství tyto články prokázaly rychlé zlepšení účinnosti přeměny energie (PCE).
Problémy se stabilitou však zůstávají hlavní překážkou širokého přijetí, protože se zhoršují vlivem vlhkosti, světla a tepla. Standardní vnitřní testování v kontrolovaném prostředí, které nepřetržitě napodobuje sluneční záření, slouží pouze jako ukazatel výkonu v reálném světě. Výkon buněk ovlivňují podmínky prostředí, jako je měnící se světlo, teplota a počasí. Navzdory tomu jen hrstka výzkumných skupin zkoumala venkovní výkon perovskitové fotovoltaiky, přičemž se primárně zaměřovala spíše na malé články než na moduly.
Během posledních dvou let provedl imec komplexní studii venkovního výkonu jejich perovskitových fotovoltaických modulů. Mini-moduly, měřící 4 cm2a vyvinuté na imo-imomec Hasselt University a imec/EnergyVille v Belgii, byly testovány ve spolupráci s Kyperskou univerzitou.
Nejodolnější moduly si po roce na Kypru udržely 78 procent svého původního PCE. To dokazuje jejich slibnou stabilitu ve srovnání se současnými perovskitovými solárními moduly, které si takovou venkovní účinnost zachovávají pouze týdny až měsíce. Díky venkovnímu nastavení byl také objeven konzistentní vzorec degradace výkonu během dne a přes noc. Bohatství dat navíc umožnilo průzkum pomocí modelu strojového učení, který ukázal silnou korelaci se skutečným výkonem, což zvýrazňovalo jeho potenciál pro budoucí předpovědi výkonu.
"Tento výzkum představuje významný pokrok v pochopení degradace perovskitových solárních modulů v reálných podmínkách. S dalším zlepšováním účinnosti našich minimodulů, které jsou navrženy s ohledem na upscaling, mohou tato zjištění urychlit cestu ke komercializaci tato slibná technologie,“ uvedlTom Aernouts, R&D Manager ve společnosti imec/UHasselt/EnergyVille.
Abychom získali hlubší vhled do degradačního chování v různých klimatických zónách, budou moduly také hodnoceny v deštivém klimatu Bruselu, vyprahlé poušti Nového Mexika a mírném klimatu Madridu a Freiburgu.
Zjištění jsou v plném rozsahu popsána v článku „Diurnal Changes and Machine Learning Analysis of Perovskite Modules based on Two Years of Outdoor Monitoring“, který lze nalézt v ACS Energy Letters.
Tento výzkum byl částečně financován Evropskou unií prostřednictvím projektu TESTARE (ID grantu: 101079488).
