Keczup w panelach fotowoltaicznych? Pigment z pomidorów zwiększa wydajność ogniw
Dodawanie pochodzącego z pomidorów pigmentu do opartych na perowskitach ogniw słonecznych zwiększa ich wydajność. Nowe badania mogą prowadzić do powstania superefektywnych elektrowni słonecznych.
Substancja chemiczna, która sprawia, że pomidory są czerwone, może również poprawić wydajność i stabilność paneli słonecznych. Nowe badania dają nadzieję na zdecydowane zwiększenie ilości energii pozyskiwanej ze słońca, jest jednak jeden haczyk.
Obiecująca metoda nie działa dla większości stosowanych obecnie ogniw. Przytłaczająca większość fotowoltaicznych instalacji oparta jest na ogniwach budowanych na bazie krzemu. Opracowywane jednak przez inżynierów ogniwa następnej generacji bazują jednak na zupełnie innych związkach chemicznych: perowskitach, czyli kryształach tytanu i wapnia, które obiecują większą wydajność i niezawodność. Perowskity jednak o wiele szybciej, niż ogniwa krzemowe ulegają rozpadowi. Kluczowe dla ich sukcesu jest więc opracowanie metod stabilizujących kryształy.
Fotowoltaika. Pomidory pomagają zwiększyć wydajność ogniw. Chodzi o pigment
Donglei Zhou z Jilin University w Changchun w Chinach i jego koledzy zdecydowali się dodać likopen, pigment znajdujący się w pomidorach i innych czerwonych owocach i warzywach, do komórek perowskitu, ponieważ uważali, że jego silne właściwości przeciwutleniające mogą pomóc w spowolnieniu degradacji. Zmodyfikowane ogniwa słoneczne nie tylko stały się bardziej stabilne, tracąc około 8 procent wydajności po 3500 godzinach, ale były również o 3 punkty procentowe bardziej wydajne w konwersji światła na energię.
"Kiedy promieniowanie UV świeci na ludzką skórę, likopen wiąże się z wolnymi rodnikami wytwarzanymi przez światło ultrafioletowe, aby chronić tkankę skóry przed uszkodzeniem" - mówi Zhou. "Dlatego byliśmy ciekawi, czy likopen ma podobny wpływ na perowskitowe ogniwa słoneczne".
Zhou i jego zespół sądzą, że likopen, oprócz ograniczenia utleniania perowskitu, poprawia również jego wydajność, zwiększając liczbę mikroskopijnych ziaren w strukturze krystalicznej, co poprawia przepływ energii elektrycznej przez kryształy.
Do wprowadzenia na rynek perowskitowych ogniw potrzeba jednak będzie jeszcze więcej badań. Komercyjne ogniwa powinny pozostawać stabilne przez około 30 lat, czyli wielokrotnie dłużej, niż opracowywane obecnie ogniwa następnej generacji.
