Kofeina zwiększa wydajność perowskitowych paneli słonecznych

Kategorie: 

Źródło: Pixabay.com

Niektórzy ludzie wręcz nie potrafią rozpocząć dnia bez kawy, która daje zastrzyku energii. Co ciekawe, zawarta w niej kofeina pomaga nie tylko ludziom. Naukowcy wykazali, że kofeina zwiększa efektywność konwersji światła słonecznego w energię elektryczną.

 

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles oraz chińskiej firmy Solargiga Energy zupełnie przez przypadek wpadli na pomysł, aby usprawnić perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne kofeiną. Związek ten jest alkaloidem, zawierającym struktury molekularne, które mogą oddziaływać z prekursorami materiałów perowskitowych.

Poprzednie próby poprawy stabilności termicznej perowskitowych ogniw fotowoltaicznych polegały na dodaniu dimetylosulfotlenku, lecz naukowcy nie zdołali osiągnąć długoterminowej stabilności i nie poprawili wydajności paneli słonecznych. Dlatego postanowiono poeksperymentować z kofeiną. Zespół dodał ten związek do ogniwa fotowoltaicznego, a z pomocą spektroskopii w podczerwieni sprawdził, czy kofeina pomyślnie związała się z materiałem.

Badacze zaobserwowali, że zawarte w kofeinie grupy karbonylowe oddziaływały z jonami ołowiu w warstwie, tworząc „blokadę molekularną”. W wyniku tej interakcji, wydajność perowskitowego ogniwa fotowoltaicznego wzrosła z 17% do ponad 20% i udało się zapobiec rozkładowi warstwy pod wpływem temperatury.

 

Naukowcy z zaskoczeniem doszli do wniosku, że kofeina rzeczywiście poprawiła wydajność perowskitowych ogniw fotowoltaicznych. Jednak ze względu na unikalną strukturę kofeiny, związek ten nadaje się jedynie do ogniw wykonanych z perowskitów. Te z kolei są tańsze, bardziej elastyczne i łatwiejsze w produkcji niż krzemowe panele słoneczne. Badacze uważają, że kofeina może ułatwić produkcję perowskitowych ogniw fotowoltaicznych na dużą skalę.

 

Ocena: 

5
Średnio: 5 (1 vote)

Skomentuj