רוב הפאנלים הסולריים עשויים סיליקון, שדורש ייצור בטמפרטורה גבוהה ובאנרגיה רבה. הוא משפחת חומרים שאפשר לייצר בתהליכים זולים בהרבה, והם כבר הגיעו במעבדה ליעילות דומה. אז למה הם עוד לא על הגג?
הבעיה היא יציבות. החומר רגיש ללחות, לחום ולאור לאורך זמן, ומאבד ביצועים הרבה יותר מהר מפאנל מסחרי שנועד לעבוד עשרות שנים.
הבעיה שפרובסקיט בא לפתור אינה אלא עלות. סיליקון עובד היטב, אך הוא דורש נקיים במיוחד וייצור בטמפרטורות גבוהות מאוד, כלומר מפעלים יקרים והרבה אנרגיה מראש.
פרובסקיט שונה בכך שהוא קולט אור חזק בהרבה, ולכן די בשכבה דקה ממנו, ואפשר לייצר אותו מתמיסה בטמפרטורה נמוכה. הקצב שבו הוא השתפר היה יוצא דופן: מאחוזים בודדים ליעילות שמשתווה לסיליקון בתוך כעשור, מה שכמעט לא קורה בחומרים.
ואז מגיעה הבעיה, והיא אינה יעילות אלא זמן. פאנל מסחרי אמור לעבוד על גג עשרים וחמש שנה בשמש, בגשם ובחום. פרובסקיט רגיש ללחות, לחום ולאור מתמשך, והמבנה שלו מתפרק. זה פער בין הישג מדעי למוצר.
לכן המאמץ היום מופנה לאריזה, לשכבות הגנה ולגרסאות יציבות יותר של החומר, והמסלול הסביר הוא : שכבת פרובסקיט מעל סיליקון קיים, שמעלה את היעילות בלי להחליף את התעשייה. שני סייגים שלא כדאי לדלג עליהם: שיאי היעילות נמדדים על תאים זעירים במעבדה ולא על פאנל מלא, וחלק מן התצורות מכילות עופרת.
wat. פרובסקיט השיג במעבדה יעילות של סיליקון תוך שנים ספורות, אבל מאבד ביצועים אחרי חשיפה ללחות ולחום.
wat wat
אם בעיית היציבות תיפתר, עלות האנרגיה הסולרית עשויה לרדת משמעותית, במיוחד בשילוב שכבת פרובסקיט מעל סיליקון קיים.
איך יודעים?
תאים מיוצרים במעבדה ונמדדים בתנאי הארה סטנדרטיים כדי לקבוע יעילות. יציבות נבדקת , כלומר חשיפה ממושכת לחום, ללחות ולאור.
מה עדיין לא יודעים?
שיאי היעילות נמדדים על תאים קטנים במעבדה, לא על פאנל בגודל מלא. חלק מהתצורות מכילות עופרת, מה שמעלה שאלות סביבתיות.
למדתם משהו?
מכאן ממשיכים
אפשר להחזיק טיפת נוזל באוויר בלי לגעת בה?חומרים
איך זיקית מחליפה צבע בלי לייצר צבע חדש?חומרים
למה כור גרעיני שכבר כובה עדיין חייב קירור?אנרגיה