Perovskitmaterial är vanligtvis sammansatta av organiska och oorganiska komponenter. Denna unika kombination resulterar i utmärkta optoelektroniska egenskaper, såsom hög absorptionskoefficient, lång bärardiffusionslängd och avstämbart bandgap. Dessa egenskaper gör perovskiter till idealiska material för solcellstillämpningar.
Perovskite solceller fungerar på principen om solcellseffekt. När solljus träffar perovskitskiktet absorberas fotoner, vilket genererar mobila laddningsbärare (elektroner och hål). Dessa laddningsbärare samlas sedan upp av elektron- och håltransportskikten, vilket skapar en elektrisk ström.
Perovskite solceller erbjuder flera fördelar jämfört med traditionella kiselbaserade solceller. De är lätta, flexibla och kan bearbetas vid låga temperaturer, vilket gör dem lätta att tillverka. Dessutom är de material som används i PSC:er rikliga och låga, vilket ytterligare minskar produktionskostnaderna.
Även om PSC har visat stor potential när det gäller effektivitet och kostnadseffektivitet, har deras stabilitetsproblem begränsat deras kommersialisering. Perovskitmaterial är känsliga för syre, fukt och värme, vilket kan leda till försämring och förlust av prestanda över tid. Forskare undersöker aktivt olika strategier för att förbättra stabiliteten hos PSC, såsom inkapslingstekniker, dopning och gränssnittsteknik.
En annan viktig aspekt av omvandling och lagring av solenergi är utvecklingen av effektiva energilagringssystem. För närvarande är litiumjonbatterier den dominerande tekniken för storskalig energilagring. De har dock begränsningar när det gäller energitäthet, cykellivslängd och säkerhet.
Perovskitmaterial har också undersökts för deras potential i energilagringstillämpningar. De uppvisar hög energitäthet och kan användas i olika typer av batterier, inklusive solceller, metall-luft-batterier och solid-state-batterier. Kommersialiseringen av perovskitbatterier är dock fortfarande i ett tidigt skede, och ytterligare forskning behövs för att förbättra deras prestanda och hållbarhet.
Kombinationen av högeffektiva perovskitsolceller och effektiva energilagringssystem är ett lovande tillvägagångssätt för utvecklingen av integrerade solenergiomvandling och lagringssystem. Sådana system skulle kunna möjliggöra effektiv avskiljning och lagring av solenergi, vilket ger en pålitlig och hållbar källa till förnybar energi.
