Stanford University har fundet designinspiration med perovskitter fra solcellemateriale ved at analysere mikrolinserne i det sammensatte øje på en snigmorder. Ved at anvende de sekskantede understrukturer i flugehøjet - har de styrket og stabiliseret det begynnende solmateriale.
Perovskite er den solenergimedie-skat, der langsomt glider mod markedet. Konstant og hurtig udvikling har fået den store opmærksomhed. En Electrek-revision virker rettidig, da nogle antyder pilotprodukter i 2018, og produktet bragte for nylig 26, 4% effektivitet i laboratorier.
Californiens forskere skabte en sammensat solcelle bestående af perovskitiske mikroceller indkapslet i et hexagon-formet stillads. Professor i materialevidenskab og teknik og seniorforfatter af undersøgelsen, Reinhold Dauskardt forklarede,
”Perovskite ville knap nok overleve produktionsprocessen, hvad så meget mere er holdbar på lang sigt i miljøet. (Vores forskning) har en smuk honningkakeform med indbygget redundans: Hvis du mister et segment, fungerer hundreder af andre. Hvert segment er meget skrøbeligt, men det er afskærmet af en stilladsvæg omkring det.”
Honningskam-afskærmede perovskitceller fik næsten de samme effektkonverteringseffektiviteter sammenlignet med en standard fotovoltaisk celle og holdt fast på relativt høje effektivitetshastigheder efter stresstestning med ekstrem temperatur (185F) og relativ fugtighed over en periode på seks uger.
En af hovedårsagerne til, at perovskite er billigere end siliciumsolceller, er at du kan fremstille materialet ved temperaturer langt under silicium. Omkostningerne ved energien til at skubbe de høje temperaturer, der er nødvendige for at skabe solfanget silicium, er en vigtig drivkraft for produktets omkostninger. De største udfordringer hidtil for perovskite har været ovennævnte skrøbelighed og en tendens til at miste effektiviteten meget hurtigt.
Solvinduet, der blev vist på Electrek for et par dage siden, er et perovskitbaseret materiale.
Electrek's Take
Der er grund til at forvente en vis reel handling på perovskitemarkedet i det kommende år, delvis fordi der er tilstrækkelige opstart- og globalt virksomheder, der sigter mod en slags markedssucces.
Den tilsyneladende leder i løbet om at bringe materialet på markedet - Oxford PV - ønsker at bygge en perovskit-silicium tandem solcelle. Virksomheden har oplyst:
”Vi forventer at have et produkt, der lever op til industriens krav inden udgangen af 2017,” sagde Frank Averdung, administrerende direktør i Oxford PV. "At tilføje nogen tid til kvalifikation, certificering og produktion, vores første produkt kunne være kommercielt tilgængeligt i slutningen af 2018."
I begyndelsen af oktober blev det annonceret, at virksomheden modtog et lån på 15 mio. EUR fra Den Europæiske Investeringsbank for at opbygge denne pilotlinje. De har også underskrevet en fælles udviklingsaftale (JDA) med en uidentificeret global producent af solceller og moduler.
I et partnerskab med solvarmeindustriens tungvægt Suntech og Trina Solar opnåede Australien National University 26, 4% effektivitet også i en stablet konfiguration med siliciumsolceller.
JinkoSolar og Greatcell er også i et forretningsforhold. Jinko leverer 2GW solpaneler pr. Kvartal.
Og mens disse markedsaktører ser efter at bygge produktionslinjer - fortsætter forskningslaboratoriet deres pres. En koreansk gruppe skubbede for nylig materialets effektivitet på egen hånd til 22, 1% effektivitet. En anden gruppe arbejder på at få bly ud af produktet. Andre har vokset produktstabiliteten i løbet af et år.
Martin Green, professor ved University of New South Wales, der også studerer perovskite, sagde, at da produktet overskred tærsklen på 10%, ændrede opmærksomhedsniveauerne -”Pludselig fik du omkring 10.000 forskere til at skifte over til dette felt natten over.” En del af dette er, at konventionelle solceller langsomt er steget mod deres 22-23% rekordeffektivitet. De fleste af perovskites stigning er sket siden 2009, med et spring fra 15% til 22%, der har fundet sted i de sidste tre år.
Jinsong Huang, lektor i mekanisk og materialehåndtering, der flytter sin forskningsindsats til University of North Carolina, vurderede, at fortsat udvikling kunne hæve effektiviteten af perovskitebelagte film til 25% "inden for tre til fem år."
Endnu anden forskning, der anvender den samme siliciumstablingsteknik som ovenfor, projicerer effektiviteter op til 32, 9%.
Det ser ud til at være den mest logiske sti for dette materiale på kort til mellemlang sigt, er i tandemstrukturer med nuværende fremstillede solcellepaneler. Hvis nogen kan indsætte et par maskiner i nuværende produktionslinjer versus genopbygning af den globale infrastruktur, sparer vi meget tid. I slutningen af 2017 er vi dog stadig i dampvareplads … vores åndedræt faldt.
Interessant nok - på Twitter tidligt i går, fik vi se en bog om den nye videnskab flyder forbi. Er der nogen, der har feedback på det?
Tak @juanbisquert for #perovskite-gaven - jeg gemmer den til julelæsning? pic.twitter.com/bPJCU2bOTm
- Aron Walsh (@lonepair) 4. december 2017
Hovedbillede til: Thomas Shahan / Creative Commons
