מקור: imec-int.com
Imec, שותפה ב-EnergyVille, בשיתוף עם אוניברסיטת קפריסין, הוכיחה יציבות חיצונית ארוכת טווח של מודולים סולאריים של פרוסקיט.
מיני מודולים של 4 ס"מ2, שפותחו ב-imec/EnergyVille, הוערכו באופן מקיף במשך שנתיים בתנאים אמיתיים בקפריסין, עם שמירת יעילות אנרגיה יוצאת דופן של 78 אחוז לאחר שנה, אשר מודולים סולאריים נוכחיים של perovskite שומרים רק במשך שבועות. הממצאים המבטיחים הללו הם בין התוצאות הראשונות בעולם האמיתי לטיפול בבעיות היציבות שמפריעות כיום לתאי שמש פרוסקיט ממסחור.
במהלך העשור האחרון, מתכת הליד פרוסקיטים הופיעו כחומר מבטיח עבור תאים פוטו-וולטאיים מהדור הבא, הודות לתכונות האופטיות והאלקטרוניות הייחודיות שלהם. עם התקדמות בחומרים ובהנדסה, תאים אלה הראו שיפור מהיר ביעילות המרת הכוח שלהם (PCE).
עם זאת, אתגרי היציבות נותרו המכשול העיקרי לאימוץ נרחב, מכיוון שהם מתכלים עקב לחות, אור וחום. בדיקות פנימיות סטנדרטיות בסביבה מבוקרת, המחקה ללא הרף את קרינת השמש, משמשת רק כפרוקסי לביצועים בעולם האמיתי. תנאים סביבתיים, כגון אור, טמפרטורה ומזג אוויר משתנים, משפיעים על ביצועי התא. למרות זאת, רק קומץ קבוצות מחקר חקרו ביצועים חיצוניים של PV perovskite, תוך התמקדות בעיקר בתאים קטנים ולא במודולים.
במהלך השנתיים האחרונות, imec ערכה מחקר מקיף על הביצועים החיצוניים של מודולי ה-Perovskite PV שלהם. מיני-מודולים בגודל 4 ס"מ2ופותחו באוניברסיטת imo-imomec Hasselt ו-imec/EnergyVille בבלגיה, נבדקו בשיתוף עם אוניברסיטת קפריסין.
המודולים העמידים ביותר שמרו על 78 אחוז מה-PCE הראשוני שלהם לאחר שנה בחוץ בקפריסין. זה מציג את היציבות המבטיחה שלהם בהשוואה למודולים הסולאריים הנוכחיים של פרוסקיט, השומרים על יעילות חיצונית כזו למשך שבועות עד חודשים בלבד. הודות למערך החיצוני, התגלה גם דפוס עקבי של ירידה בביצועים במהלך היום והתאוששות בין לילה. בנוסף, שפע הנתונים אפשר חקירה באמצעות מודל למידת מכונה, שהראה מתאם חזק עם תפוקת ההספק בפועל, והדגיש את הפוטנציאל שלו לחיזוי ביצועים עתידיים.
"מחקר זה מייצג התקדמות גדולה בהבנת השפלה של מודולים סולאריים פרוסקיט בתנאים אמיתיים. עם שיפורים נוספים ביעילות של המיני-מודולים שלנו, אשר תוכננו תוך התחשבות בהגדלת קנה המידה, ממצאים אלו יכולים להאיץ את הדרך לקראת מסחור של הטכנולוגיה המבטיחה הזו", קבעטום ארנוטס, מנהל מו"פ ב-imec/UHasselt/EnergyVille.
כדי לקבל תובנות מעמיקות יותר לגבי התנהגות השפלה באזורי אקלים שונים, המודולים יוערכו גם באקלים הגשום של בריסל, במדבר הצחיח של ניו מקסיקו ובאקלים המתון של מדריד ופרייבורג.
הממצאים מתוארים במלואם במאמר 'שינויים יומיומיים וניתוח למידת מכונה של מודולי פרובסקיט בהתבסס על שנתיים של ניטור חיצוני', אותו ניתן למצוא ב-ACS Energy Letters.
מחקר זה מומן בחלקו על ידי האיחוד האירופי באמצעות פרויקט TESTARE (מזהה מענק: 101079488).
