Panourile solare din perovskit, ieftine și flexibile, ar putea revoluționa energia solară, fiind mai ușor ca niciodată să alimentăm lumea cu lumină solară.

Cercetătorii au produs primul „panou solar” flexibil din lume. Acesta este suficient de subțire pentru a fi aplicat pe alte obiecte, transformându-le în surse portabile de energie.

Panoul solar ultra-subțire

O abordare revoluționară a permis științificilor să creeze celule solare de 150 de ori mai subțiri decât panourile pe bază de siliciu existente, fără a sacrifica vreo capacitate de generare a energiei. Aceste panouri ar putea fi aplicate în viitor pe aproape orice obiect ca un strat ușor imprimabil, precum mașini sau carcase de smartphone-uri.  Astfel, vor permite încărcarea în mișcare, au spus cercetătorii.

Materialul realizat de cercetători are o grosime de puțin peste un micron (0,001 mm). Institutul Național de Știință și Tehnologie Avansată din Japonia (AIST) a certificat această invenție înainte de publicarea unui studiu științific.

În studiu, cercetătorii de la Universitatea din Oxford au creat un nou material fotovoltaic din structuri de perovskit. Aceste forme cristaline sunt versiuni sintetice ale oxizilor de calciu și titan care pot fi fabricate relativ ieftin în laboratoare. Ca și siliciul, materialul cel mai comun folosit pentru celulele solare, perovskitul produce o sarcină electrică în prezența luminii solare.

Cercetătorii din întreaga lume au concurat pentru a descoperi beneficiile perovskitului încă din anii 2000. Perovskitele permit teoretic fabricarea de panouri solare flexibile și ușoare mult mai ieftin decât celulele de siliciu de generație actuală.

Deși perovskitele au un potențial imens, cercetătorii au întâmpinat dificultăți în sintetizarea lor. Perovskitele sunt deosebit de sensibile la umiditate excesivă și se pot destrăma după expunerea la aer prin reacții chimice volatile.

Perovskitele sunt mult mai eficiente

În timp, cercetătorii au descoperit că perovskitele pot fi menținute stabile în structuri stratificate, cum ar fi celulele tandem. Cele din urmă combină perovskitele și celulele de siliciu. Echipa de la Oxford a optat pentru o anumită abordare, în care mai multe straturi fotosensibile, corespunzătoare diferitelor lungimi de undă ale luminii, sunt combinate pentru a îmbunătăți fotosensibilitatea materialului solar.

Stratul subțire de film solar rezultat a fost 27% eficient în conversia luminii solare în energie, comparativ cu aproximativ 22% eficiență a panourilor de siliciu disponibile pe piață astăzi. Cercetătorii au observat că au îmbunătățit dramatic rezultatele cu perovskite în ultimii cinci ani, având începuturi la o eficiență de 6%.

„Ne putem imagina aplicarea acoperirilor de perovskit pe tipuri mai variate de suprafețe pentru a genera energie solară ieftină, precum acoperișurile de mașini și clădiri și chiar spatele telefoanelor mobile,” a declarat Junke Wang, profesor de fizică la Universitatea din Oxford, într-un comunicat de presă. „Dacă se poate genera mai multă energie solară în acest mod, putem prevedea o nevoie mai mică pe termen lung de a folosi panouri de siliciu sau de a construi mai multe ferme solare.”

În timp, cercetătorii cred că perovskitele ar putea permite panourilor solare să depășească 45% eficiență. Acest lucru le va permite să genereze mult mai multă energie pentru fiecare centimetru pătrat de material solar în funcțiune. Astfel, vor genera și energie în condiții de iluminare foarte scăzută, potrivit Live Science.