Flexibilné perovskitové solárne články / Nano Magazín

🌞 Úvod do perovskitových solárnych článkov

Perovskitové solárne články patria medzi najperspektívnejšie riešenia pre budúcnosť obnoviteľných zdrojov energie. Vďaka svojej vysokej účinnosti, nízkej výrobe nákladov a flexibilnej štruktúre majú potenciál nahradiť tradičné kremíkové články v mnohých aplikáciách. Ich výhody zahŕňajú:

• výbornú absorpciu svetla,
• jednoduchý výrobný proces,
• možnosť integrácie do ohybných povrchov.

Použitie tejto technológie umožňuje vytvárať inovatívne solárne články, ktoré sú ľahké, tenké a jednoducho integrované do moderných elektronických zariadení.

💧 Problémy s vlhkosťou: Najväčšia prekážka pre perovskity

Jednou z hlavných slabín perovskitových článkov je ich nízka odolnosť voči vlhkosti. Vystavenie vlhkému prostrediu spôsobuje degradáciu aktívnej vrstvy, čo vedie k strate účinnosti. Preto bolo bežné vyrábať tieto solárne články v sterilných podmienkach, ktoré však zvyšovali náklady a obmedzovali výrobu.

🔬 Nový prelomový objav od KIMS

Tím vedcov z Kórejského inštitútu pre výskum materiálov (KIMS), pod vedením Dr. Dong-chan Lima a Dr. So-yeon Kim, predstavil revolučné riešenie. Vyvinuli nový typ flexibilných perovskitových solárnych článkov, ktoré zostávajú stabilné aj pri vysokej vlhkosti.

Ich technológia využíva dvojrozmerné (2D) perovskitové vrstvy, ktoré obklopujú aktívnu vrstvu článku z oboch strán. Táto metóda zabezpečuje defektovú pasiváciu a výrazne zlepšuje spoľahlivosť nových solárnych článkov.

🏭 Výroba flexibilných solárnych článkov vo vlhkom prostredí

Najväčším prínosom objavu je možnosť vyrábať články v bežných podmienkach, teda bez potreby drahého laboratórneho vybavenia či špeciálnych komôr na reguláciu vlhkosti.

Tento pokrok prináša:

• znižovanie výrobných nákladov,
• zjednodušenie technologického procesu,
• otvorenie dverí k masovej výrobe a širšiemu priemyselnému využitiu.

Novovyvinuté solárne články tak môžu byť produkované rýchlejšie a lacnejšie, čo je zásadný krok k ich globálnej dostupnosti.

🛡️ Mechanická odolnosť a stabilita v extrémnych podmienkach

Okrem odolnosti voči vlhkosti vynikajú nové články aj mechanickou stabilitou. Testy ukázali:

• zachovanie 85 % účinnosti po 2 800 hodinách nepretržitej prevádzky,
• zachovanie 96 % účinnosti po 10 000 ohybových cykloch,
• 87 % účinnosti aj po extrémnych testoch šmykového zaťaženia.

Tieto vlastnosti robia z novej generácie solárnych článkov ideálnych kandidátov na použitie v náročných podmienkach – od nositeľnej elektroniky až po priemyselné aplikácie.

Prečítajte si aj: Nové solárne články inšpirované očami hmyzu

👕 Význam pre nositeľnú a rolovateľnú elektroniku

Flexibilné perovskitové solárne články sa vďaka svojej ohybnosti a odolnosti hodia na mnoho moderných aplikácií:

• inteligentné oblečenie s integrovaným zdrojom energie,
• solárne panely integrované do karosérie vozidiel,
• napájanie pre drony, batohy, outdoorové zariadenia.

Ich schopnosť fungovať aj v náročnom prostredí, ako je dážď alebo vlhké podmienky, z nich robí ideálne riešenie pre modernú mobilnú energetiku.

🏗️ Výhody pre priemysel a komercializáciu

Technológia vyvinutá v KIMS má potenciál transformovať výrobný model solárnej energie. Okrem toho, že znižuje výrobné náklady, zároveň umožňuje:

• škálovanie výroby na veľké rozmery,
• rozšírenie výrobného procesu aj do bežných tovární,
• ekologickejšiu a dostupnejšiu výrobu.

Vďaka jednoduchej výrobe sa nové solárne články môžu stať bežnou súčasťou spotrebnej elektroniky, dopravy a energetických riešení.

🌍 Medzinárodná spolupráca a podpora výskumu

Projekt bol výsledkom medzinárodnej spolupráce a širokej podpory z rôznych výskumných inštitúcií. Financovaný bol:

• Národnou výskumnou radou pre vedu a technológiu (NST),
• Nadáciou pre výskum Kórey (NRF),
• Švajčiarsko-kórejským projektom SuraFlexi.

Do výskumu sa zapojili aj Univerzita Fribourg (Švajčiarsko), Pusanská národná univerzita a Národná univerzita Pukyong. Takáto spolupráca podčiarkuje význam globálneho úsilia v oblasti udržateľnej energie.

🚀 Budúcnosť perovskitových technológií

Vedci z KIMS sa neplánujú zastaviť. Ich budúce ciele zahŕňajú:

• vývoj ešte odolnejších materiálov pre rôzne klimatické podmienky,
• ďalšie znižovanie výrobných nákladov,
• rozšírenie technológií pre veľkoplošnú výrobu.

Cieľom je plná komercializácia technológie, ktorá má potenciál priniesť revolúciu v globálnom solárnom priemysle.

Prečítajte si aj: Prelomová technológia na výrobu obrazoviek

📌 Záver: Krok vpred pre zelenú energiu

Vývoj nových flexibilných perovskitových solárnych článkov predstavuje zásadný technologický pokrok. Ich odolnosť voči vlhkosti, mechanická stabilita a jednoduchšia výroba môžu:

• zmeniť trh solárnej energie,
• znížiť ekologickú záťaž,
• zvýšiť dostupnosť obnoviteľných zdrojov energie pre každodenné použitie.

Budúcnosť solárnych článkov je flexibilná, odolná a cenovo dostupná – a perovskit k tomu výrazne prispieva.

Zdroj: nanowerk.com