Perovskiittimineraaleja pidetään lupaavana piin korvaajana aurinkokennoissa. Valmistus on varsin yksinkertaista ja edullista, mutta hyötysuhdetta ja vakautta pitää vielä parantaa. Nyt englantilaisen Ricen yliopiston tutkijat näyttävät ratkaisseen yhden keskeisistä ongelmista.
Kemian ja biomolekyylien tutkija Aditya Mohite raportoivat Science-lehdessä menestyksestään ohuiden 3D/2D-aurinkokennojen rakentamisessa, jotka tuottavat 24,5 prosentin hyötysuhteen. Tämä on lähellä tämän hetken kaupallisten piikennojen tehokkuutta. Rice Universityn insinöörien löytö tuo vakaat kaksikerroksiset perovskiittiaurinkokennot lähemmäksi kaupallistamista. Kalvot ovat noin mikrometrin paksuisia.
Perovskiitit ovat kiteitä, joissa on kuutiomaiset hilat, joiden tiedetään olevan tehokkaita kevyitä harvestereja, mutta materiaaleja rasittavat yleensä valo, kosteus ja lämpö. Mohite ja monet muut ovat työskennelleet vuosia tehdäkseen perovskiittisista aurinkokennoista käytännöllisiä.
Perovskiittikalvot valmistetaan liuoksista, joten kaksikerrosrakenteen tuottaminen on vaikeaa. Ongelman on ollut, että kun 2D-kerros asennetaan 3D-kerroksen päälle, liuotin tuhoaa alla olevan kerroksen. Nyt Mohite tiimeineen on ratkaissut ongelman.
2D-perovskiittisolut ovat vakaita, mutta vähemmän tehokkaita muuntamaan auringonvaloa. 3D-perovskiiteissä hyötysuhde on parempi, mutta ne eivät ole yhtä vakaita. Niiden yhdistäminen yhdistää molempien parhaat ominaisuudet.
Mohiten tiimi valmisti testikennoja, jotka altistettiin laboratoriossa 100-prosenttiselle auringonvalolle yli 2 000 tunnin ajan. Niiden kyky absorboida valoa ei heikentynyt edes prosentin vertaa.
Ratkaisu piilee uudessa liuottimessa. Sen avulla voidaan ensimmäistä kertaa varmistaa kahden kalvon kestäviä perovskiittikennoja, joissa hyötysuhde on lähellä piitä.
