Perinteiset aurinkokennot valmistetaan piistä, jolla on hyvä hyötysuhde ja vakaus, mutta joka on suhteellisen kallis valmistaa ja se voidaan valmistaa vain jäykistä paneeleista. Tutkijat ovat nyt kehittäneet 25 prosentin hyötysuhteeseen yltävän perovskiittikalvon. Lukema on tähänastisista selvästi parhain.
Perovskiittikalvoihin perustuvilla kennoilla on monia erinomaisia ominaisuuksia. Ne voidaan tulostaa mustesuihkutyyppisesti, mikä tekee niistä edullisia, tehokkaita, ohuita, kevyitä ja joustavia. Ne ovat kuitenkin jääneet piiaurinkokennojen taakse tehokkuudessa ja ennen kaikkea vakaudessa. Normaaleissa ympäristöolosuhteissa perovskiittikalvot hajoavat ennen aikojaan.
Lontoon Imperial Collegen tutkijat ovat yhdessä Hongkongin yliopiston tutkijoiden kanssa kehittäneet uusia materiaaleja, jotka voivat auttaa tähän ongelmaan. Niitä kutsutaan ferroseeneiksi ja ne parantavat huomattavasti perovskiittikennon vakautta, Samalla myös kennon hyötysuhde paranee.
Science-lehdessä julkaistun teknisen artikkelin toinen kirjoittaja, professori Nicholas Long Imperialin kemian laitokselta sanoo, että vakaat ja tehokkaat perovskiittikennot voisivat mahdollistaa aurinkoenergian käytön useammissa sovelluksissa. Ne voisivat ratkaista energiantuotannon ongelmia kehitysmaissa tai mahdollistaa uuden sukupolven puettavien laitteiden lataamisen.
Perovskiitti muodostaa aurinkokennolaitteiden "valoa keräävän" kerroksen. Nämä kalvot ovat kuitenkin olleet vähemmän tehokkaita muuntamaan aurinkoenergiaa sähköksi kuin piipohjaiset aurinkokennot. Tämä johtuu pääasiassa huonommasta elektronien liikkuvuudesta: ne eivät pysty liikkumaan keräyskerroksesta sähkön muuntokerroksiin.
Ferroseenit ovat yhdisteitä, joiden keskellä on rauta ja joita ympäröivät kerrostuvat hiilirenkaat. Yksi ominaisuus, jonka niiden rakenne antaa niille, on erinomainen elektronirikkaus, mikä mahdollistaa elektronien siirtymisen helpommin perovskiittikerroksesta seuraaviin kerroksiin, mikä parantaa aurinkoenergian muuntamisen tehokkuutta sähköksi.
Tutkijoiden laboratorioissa tekemät testit osoittavat, että ferroseenikerroksella terästetyt perovskiittikennot voivat nostaa kennon hyötysuhteen 25 prosenttiin. Tämä on jo lähellä perinteisten piipohjaisten kennojen parhaita lukemia.
