Vědci se s novou technologií solárních článků přiblížili účinnosti 20 %

O tom, zda se organicko-anorganické perovskity stanou technologií zítřka pro získávání levné elektřiny ze slunečního záření rozhodne výsledek snah o vyřešení nestability tohoto materiálu.

Už nyní si však tento materiál získal pozornost prestižních časopisů především proto, že jeho výroba je snadná a během deseti let výzkumu překonal účinností všechny polykrystalické materiály. Tradiční technologie krystalického křemíku, který je náročný na výrobu, zatím sice pokořena nebyla, přitom ale už víme, že budoucnost by mohla patřit právě kombinaci staré i nové technologie dohromady.

Související

Marek Kuřina

Poprvé byl identifikován těžký chemický prvek…

Martin Pokorný

Nové zařízení monitoruje radiační prostředí na…

Důležitým úspěchem na této cestě je vývoj solárního článku s účinností blížící se hranici 20 %, který probíhá plně na půdě českých institucí – Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze a Fyzikálního ústavu Akademie věd České republiky. Ačkoliv se vědci nesnaží soupeřit s nejlepšími světovými laboratořemi v účinnosti, ale zajímají je spíše fyzikální principy, je jejich snahou na hotové součástce si ověřit, že principům a funkcím těchto součástek opravdu rozumí.

Základním materiálem organicko-anorganického perovskitu je částečně tvořen anorganickou mřížkou PbI3–, která na rozdíl od běžného PbI2 je záporně nabitá. Aby toto bylo možné, mřížka tvoří oktaedrické buňky, uvnitř kterých jsou kladně nabité organické molekuly CH3NH3+.

Paradoxně takto složitý systém velice snadno vzniká, ale zároveň se bohužel i snadno rozpadá. Cestou k vyšší stabilitě je používání složitějších kombinací chemických prvků. Hlavní výhodou materiálu je především jeho pozoruhodná polovodičová kvalita, zejména pak velmi malá citlivost na povrch.