Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Johannes Kepler του Λιντz ανέπτυξαν εξαιρετικά λεπτά περοβσκίτικά φωτοβολταϊκά που είναι ελαφριά και ευέλικτα, καθιστώντας τα κατάλληλα για την τροφοδοσία αυτόνομων drones. Τα κορυφαία κελιά πέτυχαν ειδική πυκνότητα ισχύος PV 44 W/g και μέση απόδοση 41 W/g. Η ομάδα κατάφερε να ενσωματώσει αυτά τα κελιά σε μονάδες για την τροφοδοσία drone τετρακόπτερου μεγέθους παλάμης, σύμφωνα με το pv magazine.
Το κλειδί για την επιτυχία του περοβσκίτη κυψελίδας είναι η χρήση μιας δομής quasi-2D περοβσκίτη στο πάνω στρώμα απορρόφησης. Αυτό το στρώμα, σε συνδυασμό με ένα εξαιρετικά λεπτό και διάφανο αγώγιμο οξείδιο χωρίς μεμβράνη πολυμερούς επικαλυμμένο με οξείδιο του αργιλίου, είχε ως αποτέλεσμα ένα ηλιακό κύτταρο που είναι ελαφρύ, αλλά αποδοτικό και σταθερό. Το στρώμα οξειδίου του αργιλίου λειτουργεί ως φράγμα στην υγρασία και τα αέρια, προστατεύοντας το κύτταρο από εξωτερικούς παράγοντες.
Επιπλέον, οι ερευνητές πέτυχαν μια απλή διαδικασία σύνθεσης για τα περοβσκίτη κύτταρα, καθιστώντας τα κλιμακώσιμα και οικονομικά αποδοτικά. Το ηλιακό κύτταρο περοβσκίτη μικρής περιοχής είχε μέγεθος 0,1 cm2 με απόδοση μετατροπής ισχύος 18,1%, ενώ η μεγαλύτερη συσκευή είχε ενεργή περιοχή κυψελίδας 1,0 cm2 και απόδοση 14,7%. Η κορυφαία συσκευή έφτασε σε απόδοση 16,3%.
Στη συνέχεια, η ομάδα κατασκεύασε μια μονάδα για την τροφοδοσία ενός drone συνδέοντας διαδοχικά 24 από τα ηλιακά κύτταρα 1 cm2. Αυτή η μονάδα ermöglichει την αυτόνομη λειτουργία του drone για μεγάλο χρονικό διάστημα, πέρα από αυτό που θα ήταν δυνατό με μία μόνο φόρτιση μπαταρίας. Οι δοκιμές σταθερότητας έδειξαν ότι τα μη επικαλυμμένα ηλιακά κύτταρα διατήρησαν καλή απόδοση μετά από 50 ώρες συνεχούς λειτουργίας.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η εξαιρετικά ελαφριά τεχνολογία περοβσκίτη ηλιακών κυττάρων αποτελεί μια φορητή και οικονομική λύση για την αειφόρο συγκομιδή ενέργειας. Θεωρούν αυτή την τεχνολογία ως εφαλτήριο για οχήματα συνεχούς λειτουργίας τόσο για διαστημικές όσο και για επίγειες εφαρμογές. Η ομάδα σχεδιάζει περαιτέρω έρευνα για την ανάπτυξη μεγαλύτερων μονάδων και τη βελτίωση της δυνατότητας κλιμάκωσης των τεχνικών εναπόθεσης τους.
Διαβάστε επίσης:
