Perovskiitti on viime aikoina herättänyt tutkijoiden ja insinöörien kiinnostuksen ympäri maailmaa. Sen vaikuttavat ominaisuudet ja mahdolliset sovellukset ovat tehneet siitä nopeasti lupaavan vaihtoehdon tulevaisuuden aurinkokennoille.
Tehokkaita, joustavia ja kustannustehokkaita
Perovskiitti on materiaaliryhmä, jota yhdistää erityinen kiderakenne. Se löydettiin ensimmäisen kerran Uralvuorilta venäläisen tutkijan Lev Perovskin toimesta. Perovskiitti-aurinkokennot ovat kehittyneet paljon, ja laboratoriotesteissä niiden hyötysuhde on ylittänyt 26 prosenttia, mikä tekee niistä tehokkaampia kuin perinteisistä piihin perustuvista aurinkokennoista. Lisäksi perovskiittia voidaan valmistaa kustannus- ja energiatehokkaasti, sillä raaka-aineet ovat helposti saatavilla ja tuotantomenetelmät yksinkertaisia.
– Perovskiitti on uuden sukupolven materiaali aurinkokennoihin. Sitä on helppo valmistaa ja se mahdollistaa aurinkokennoille korkean hyötysuhteen. Lisäksi perovskiittia voidaan valmistaa eri väreissä, mikä on esteettinen etu rakennuksiin integroiduille aurinkokennoille. Voimme myös kehittää joustavia aurinkopaneeleja, jotka on helppo kiinnittää erilaisille pinnoille, kertoo professori Feng Gao, joka johtaa orgaanisiin ja perovskiitti-puolijohdannaisiin keskittyvää tutkimusryhmää, haastattelussa THE EDIT:lle.
Professori Feng Gao. Kuva: Thor Balkhed, Linköping University.
Mitkä ovat perovskiitin haasteet?
Kaikista eduistaan huolimatta perovskiitti-aurinkokennot kohtaavat vielä haasteita. Yksi suurimmista on niiden vakaus. Siinä missä piipohjaisten aurinkokennojen ominaisuuksiin kuuluu kestävyys ja ennustettavuus, perovskiitti on vähemmän stabiilia ja voi hajota nopeammin tietyissä olosuhteissa. Tutkijat työskentelevät aktiivisesti materiaalin eliniän ja kestävyyden parantamiseksi.
Lisäksi perovskiittiyhdisteissä esiintyvä lyijy aiheuttaa ympäristö- ja terveyshuolia. Kehitteillä on vaihtoehtoisia koostumuksia, jotka vähentävät tai poistavat lyijyn, jotta aurinkokennot olisivat turvallisempia ja ympäristöystävällisempiä.
Merkittäviä edistysaskeleita tutkimuksessa
Tutkijat muun muassa Linköpingin ja Upsalan yliopistoissa ovat tehneet merkittäviä edistysaskeleita perovskiittitutkimuksessa. Professori Feng Gao ja hänen tiiminsä ovat löytäneet keinoja kierrättää hajonneita perovskiitti-aurinkokennoja ja valmistaa uusia säilyttäen kuitenkin niiden tehokkuuden.
Nämä läpimurrot voivat tehdä perovskiitti-aurinkokennoista entistä houkuttelevamman ja kestävämmän vaihtoehdon tulevaisuudessa.
