Grupa inżynierów Dartmouth Engineering Thayer School opracowała najszybszą i niezawodną metodę produkcji ogniw słonecznych z perowskitu polegającą na ich drukowaniu. Opracowaną metodę drukowania można wykorzystać do efektywnego wytwarzania materiału perowskitowego do konwersji energii słonecznej w odpowiednio dużej skali.
Chociaż perowskity metalohalogenkowe są najbardziej obiecującym, intensywnie absorbującym materiałem, który może zwiększać korzystanie z globalnych zasobów słonecznych, trudno jest je skalować ze względu na powolny czas produkcji skutkujący wysokimi kosztami produkcji. W laboratorium Dartmouth Engineering opracowano metodę, która przyspiesza całkowity czas przetwarzania warstw transportujących ładunki słoneczne (CTL) 60-krotnie, przy jednoczesnym zachowaniu ich niezawodności.
– Nasza metoda drukuje warstwy ogniwa słonecznego z szybkością i wydajnością komercyjnej prasy drukarskiej do gazet. Ta wysoka prędkość produkcji jest ważna, ponieważ bezpośrednio przekłada się na niższy koszt na kWh, co ostatecznie sprawi, że energia słoneczna będzie bardziej przystępna cenowo dla większej populacji – wyjaśnia prof. inżynierii Dartmouth William Scheideler.
Badanie pt. „Eliminacja wąskiego gardła w produkcji ogniw słonecznych z perowskitu za pomocą szybkiej fleksografii” zostało niedawno opublikowane w „Advanced Materials Technologies”, a jego autorami są doktorantka z dziedziny inżynierii Julia Huddy, pracownik naukowy Youxiong Ye i profesor Scheideler.
Metoda fleksograficzna do szybkiego drukowania lekkich perowskitowych ogniw słonecznych. Załączony diagram Venna pokazuje korzyści technologiczne dla wytwarzania warstw transportu ładunku o krytycznym znaczeniu w perowskitowych modułach słonecznych.
Metoda naukowców polega na połączeniu szybkiego druku fleksograficznego z szybko wygrzewanymi atramentami zol-żelowymi. W porównaniu z produkcją krzemu fotowoltaicznego metoda Dartmouth jest szybsza, a także wydajniejsza pod względem zużycia energii i wymaganych materiałów.
– Zaletą naszego procesu jest to, że można go wykorzystać do drukowania warstw ogniw słonecznych na elastycznych lub sztywnych podłożach, co pozwala na zastosowania energii słonecznej wykraczające poza zastosowania dla typowych krzemowych modułów fotowoltaicznych – powiedział Huddy.
– Wpływ energii słonecznej i jej wykorzystanie do produkcji energii elektrycznej zależy w sposób krytyczny od kosztów produkcji ogniw słonecznych. W tym miejscu wciąż potrzebne są innowacje w skali laboratoryjnej, aby przyspieszyć potencjał technologii źrodeł odnawialnych – powiedział Scheideler.
Źródło: DARTMOUTH ENGINEERING Thayer School
Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika
