Materialul minune care promite să schimbe energia solară. Ce este perovskitul

Un nou tip de celule solare promite să schimbe radical industria energiei verzi. Tehnologia pe bază de perovskit atrage atenția cercetătorilor din întreaga lume. Însă adevăratul test rămâne comportamentul acestor celule în condiții reale.

Ce este perovskitul și de ce atrage atenția lumii științifice

Într-un laborator de la Oxford, cercetătorii au început să testeze intens celule solare inovatoare bazate pe perovskit. Acestea combină siliciul – materialul tradițional folosit în panourile solare – cu un strat suplimentar de perovskit, ceea ce permite o conversie mult mai eficientă a luminii solare în electricitate.

Perovskitul nu este o descoperire recentă. Mineralul a fost identificat pentru prima dată în Munții Ural, în 1839. Astăzi, termenul este folosit pentru o serie de materiale sintetice cu aceeași structură cristalină, fabricate din elemente precum brom, clor, plumb sau staniu.

Ford și Xiaomi explorează un parteneriat pentru mașini electrice

15:28

Portugalia comandă primul portavion european pentru drone

14:26

Avantajul său major este capacitatea de a capta o gamă mai largă din spectrul luminii solare, spre deosebire de siliciu. În teorie, asta înseamnă că panourile pe bază de perovskit ar putea atinge eficiențe de peste 47%, în timp ce limitele panourilor de siliciu se opresc la aproximativ 33%.

O piață solară în plină expansiune, dar cu limite tehnologice

Energia solară reprezintă deja aproape 7% din producția globală de electricitate și crește rapid. Cu un avans de 29% doar în 2024. Costurile au scăzut atât de mult încât energia solară este acum a doua cea mai ieftină sursă de electricitate nouă din lume, după energia eoliană onshore.

Totuși, siliciul are limite structurale. Panourile standard ating de obicei eficiențe între 21% și 23%, iar îmbunătățirile viitoare sunt limitate de bariere fizice. În schimb, tandemurile siliciu-perovskit promit să depășească acest prag.

Compania Oxford PV estimează că noile panouri pot reduce costul energiei electrice cu aproximativ 10%, generând mai multă putere pe aceeași suprafață. În plus, perovskitul este extrem de subțire și flexibil, ceea ce permite aplicarea sa pe ferestre, automobile sau chiar pe sateliți.

Perovskitul ridică probleme serioase pentru cercetători

Materialul este sensibil la umiditate și temperaturi ridicate, ceea ce duce la degradare mai rapidă decât în cazul siliciului.

În plus, multe tipuri de perovskit conțin plumb, un element toxic. Deși cantitatea folosită este mică, criticii avertizează că reciclarea acestor panouri ar putea deveni o problemă ecologică.

Cercetătorii susțin însă că impactul este mult mai redus decât cel al arderii cărbunelui pentru aceeași cantitate de energie. Soluția propusă de aceștia este reciclarea și refolosirea panourilor într-un mod similar cu panourile solare actuale, care de altfel conțin și ele plumb.

Testele din laborator: rezistă perovskitul în condiții reale?

La Oxford PV, echipele de cercetare simulează ani de utilizare prin teste accelerate de îmbătrânire. Celulele solare sunt expuse la cicluri extreme de căldură, umiditate și variații bruște de temperatură.

În 2024, Oxford PV a stabilit un record mondial pentru cel mai eficient modul solar de dimensiuni rezidențiale, atingând 26,9% eficiență. Compania crede că poate adăuga încă un punct procentual pe an la performanțele sale.