Gremo na sonce
Petek, 11. 3. 2022, 11.10
2 leti, 7 mesecev
Nov uspeh slovenskih raziskovalcev
Slovenska znanost ustvarja učinkovitejše sončne celice
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
1,23
3
Delo v Laboratoriju za fotovoltaiko in optoelektroniko (LPVO) Fakultete za elektrotehniko Univerze v Ljubljani
Ena od največjih pomanjkljivosti sončnih celic je njihova še vedno nizka učinkovitost, a s prispevkom slovenskih znanstvenikov se ta vseskozi povišuje.
V časih, ko se energija draži čez vse meje predstavljivega, je vsaka tehnologija, ki obeta manjšanje odvisnosti od tradicionalnih in praviloma predragih klasičnih energentov, zelo zanimiva. Veliko pozornosti je usmerjene v sončno energijo, a ena od večjih ovir pri širši uveljaviti ostaja nizek izkoristek sončnih celic.
Izkoristki sicer ostajajo še vedno nizki, a se zgornja meja postopoma le viša, tudi po zaslugi mednarodnih znanstvenih skupin, v katerih dejavno sodelujejo slovenski znanstveniki.
Vredno objave v vrhunski znanstveni reviji
Potem ko so dr. Marko Jošt in sodelavci Laboratorija za fotovoltaiko in optoelektroniko (LPVO) Fakultete za elektrotehniko Univerze v Ljubljani pod vodstvom prof. dr. Marka Topiča leta 2018 razvili in izdelali perovskitno-silicijeve sončne celice s takrat rekordno 25,5-odstotno učinkovitostjo in jih dve leti pozneje nadgradili do 29,2-odstotne učinkovitosti, so zdaj dosegli nov mejnik.
Doc. dr. Marko Jošt in prof. dr. Marko Topič s Fakultete za elektrotehniko Univerze v Ljubljani
Njihov dosežek je prepričal tudi recenzente ugledne in zelo vplivne (faktor 23,1) znanstvene revije ACS Energy Letters, ki se uvršča med pet najboljših mednarodnih znanstvenih revij s področja energetike in nanoznanosti.
Slovenski prispevek predvsem pri optimizaciji
Svoje podoktorsko usposabljanje na univerzi Helmholtz Zentrum Berlin (HZB) je dr. Marko Jošt s sodelavci okronal z izdelavo perovskitno-CIGS tandemske sončne celice z do zdaj največjo, to je 24,2-odstotno, učinkovitostjo pretvorbe svetlobne energije v električno. Tandemska celica je sestavljena iz perovskitne zgornje celice in spodnje celice na osnovi halkopiritnega materiala CIGS.
Marko Jošt in Marko Topič sta leta 2018 za svoje raziskovalne dosežke prejela jabolko navdiha, ki jima ga je podelil predsednik države Borut Pahor.
Slovenski znanstveniki, poleg dr. Jošta še mlada raziskovalka Špela Tomšič, izr. prof. dr. Benjamin Lipovšek in prof. dr. Marko Topič, so prispevali predvsem z izvajanjem optimizacije z optičnimi simulacijami, so sporočili z ljubljanske elektrotehnične fakultete.
Kljub nekoliko nižji učinkovitosti imajo tandemske celice svoje prednosti
Doseženo učinkovitost te celice, najvišjo te vrste do zdaj, so pod standardnimi testnimi pogoji potrdili v neodvisnem laboratoriju CalLab na Frauenhoferjevem inštitutu ISE v Nemčiji. Izračuni nakazujejo, da bi optimalno zasnovana celica te vrste lahko dosegla še bistveno višjo učinkovitost pretvorbe – do 32 odstotkov.
Slovenski znanstveniki so prispevali predvsem z izvajanjem optimizacije z optičnimi simulacijami.
Tandemske celice so, kot tudi nakazujejo podatki iz tega prispevka, sicer manj učinkovite od perovskitno-silicijevih, a imajo perovskitno-CIGS celice, ki so drugi del tandema, svoje pomembne prednosti: tanjše so od treh milimetrov, lahko jih naredimo upogljive, zaradi dobre odpornosti na visokoenergijsko sevanje pa so primerne tudi za uporabo v vesolju.
3