Tim kineskih i britanskih znanstvenika otkrio je novi način izrade visoko učinkovitih solarnih ćelija korištenjem „čudesnog materijala“ poznatog kao perovskit. Zahvaljujući znatno jeftinijoj i jednostavnijoj izradi, nove bi solarne ćelije ubrzo mogle naći široku komercijalnu primjenu.
Perovskit je rompski mineral većinom pseudokubičan, kalcijev titanat (CaTiO3), koji je dobio ime po Lavu Aleksejeviču Perovskom, ruskom generalu iz 19. stoljeća, navodi mrežno izdanje Hrvatske enciklopedije Leksikografskog zavoda Miroslav Krleža. Obično tvori crne, poput dijamanta sjajne kristale ili kompaktne mase i bubrežaste agregate, a pojavljuje se kao sporedan mineral u alkalnim eruptivima, škriljevcima i mramorima. Ima gospodarski vrijednih varijeteta obogaćenih niobijem ili cerijem.
Tim istraživača sveučilišta City University of Hong Kong (CityU) i Imperial College London došao je do važnog otkrića koji bi mogao predstavljati veliku prekretnicu u razvoju solarne energije i proizvodnji energije iz obnovljivih izvora. Njihov izum već je patentiran, a rezultati istraživanja novih perovskitnih solarnih ćelija objavljeni su 21. travnja u časopisu Science.
Klasične solarne ćelije izrađene su od silicija, koji nudi dobru učinkovitost i stabilnost, ali je relativno skup za izradu. Stoga se posljednjih godina sve češće raspravlja o izvanrednim svojstvima i prednostima perovskita čija bi šira primjena u izradi solarnih ćelija mogla predstavljati pravu prekretnicu u razvoju solarne energije. Naime, izrada solarnih ćelija od perovskita daleko je jeftinija, ne zahtijeva puno energije, a osim što su tanke i lagane, zbog svoje se izrazite fleksibilnosti mogu postavljati gotovo posvuda. Međutim, u učinkovitosti ipak zaostaju za solarnim ćelijama na bazi silicija zbog čega dosad nisu bile prikladne za komercijalnu upotrebu. No, to bi se sada moglo promijeniti i to pomoću ferocena, organometalnog spoja iz skupine metalocena.
Istraživači sa sveučilišta City University of Hong Kong (CityU) su u perovskitne solarne ćelije dodali ferocene koje su proizveli znanstvenici sveučilišta Imperial College London, čime su znatno poboljšali njihovu učinkovitost i stabilnost.
„Jedinstvena svojstva ferocena mogu pomoći u prevladavanju problema s perovskitnim solarnim ćelijama”, rekao je profesor Nicholas Long s Odjela za kemiju Imperial Collegea.
Korištenjem revolucionarne tehnologije, ovaj znanstveni tim je prvi uspio stvorio solarnu ćeliju koja je učinkovita i stabilna kao silicijeva, a testiranjem je ustanovljeno da pod kontinuiranim osvjetljenjem može funkcionirati više od 1500 sati uz zadržavanje 98 posto svoje početne učinkovitosti.
„Najvažniji dio ovog istraživanja je da smo uspješno proizveli visoko učinkovite solarne ćelije iz perovskita koje su se istovremeno pokazale iznimno obećavajućima i stabilnima“, kazao je dr. Zhu Zonglong, docent na Odjelu za kemiju CityU-a. „Pouzdani rezultati znače da možemo očekivati brzu komercijalizaciju perovskita i povećanje proizvodnje perovskitnih solarnih ćelija što će svakako doprinijeti globalnom cilju smanjenja emisija“, dodao je.
Očekuje se da će solarne ćelije sljedeće generacije biti znatno jeftinije te da će imati veću učinkovitost pretvorbe energije, a zbog lakoće i fleksibilnosti otvorit će nove mogućnosti primjene poput oblaganja staklenih prozora tankim slojevima solarnih panela.
Kako navodi britanski Independent, ugledni profesor fizike na Sveučilištu Utah Zeev Valy Vardeny, perovskit je 2017. godine opisao kao „nevjerojatan, čudesni materijal“. U to vrijeme smatralo se da će do komercijalizacije nove tehnologije proći još najmanje jedno desetljeće, no ovo otkriće bi je moglo značajno ubrzati.
