Bakit perovskite ang susunod na ebolusyon ng solar energy

Ang mundo ay mas nakatuon sa pagpapanatili sa kasalukuyan. Dahil dito, ang mga eksperto sa buong mundo ay gumagawa ng mga paraan upang mapabuti ang renewable energy, at ang perovskite ay isa sa mga pinaka-promising na pamamaraan.

Ang US Department of Energy ay nagsabi na ang perovskite ay isang “pamilya ng mga materyales” na makakatulong sa paggawa ng mas epektibo at mahusay na mga solar cell.

BASAHIN: Japanese solar cells upang tumugma sa kabuuang enerhiya ng 20 nuclear reactors

Ang artikulo ay nagpapatuloy pagkatapos ng patalastas na ito

Maraming bansa ang naglilinang ng potensyal na ito. Halimbawa, layunin ng Japan na gumamit ng mga perovskite cell upang palakasin ang pambansang plano ng enerhiya nito.

Pinangunahan ni Pangulong Ferdinand “Bongbong” R. Marcos Jr. ng Pilipinas ang groundbreaking para sa pinakamalaking solar farm sa bansa.

Sa lalong madaling panahon, maaari nitong mapahusay pa ang pasilidad na ito gamit ang perovskite dahil sa natatanging potensyal nito.

Ang artikulo ay nagpapatuloy pagkatapos ng patalastas na ito

Ano ang perovskite?

Ipinapaliwanag ng MIT News ang terminong “perovskite” na nagmula sa Russian mineralogist na si Lev Alekseevich von Perovski.

Noong 1839, natuklasan niya ang orihinal na mineral perovskite, na calcium titanium oxide (CaTiO₃). Ang isang materyal ay kabilang sa pamilya ng mga perovskites kung maaari itong bumuo ng isang istraktura na katulad ng CaTiO₃.

BASAHIN: Ang brain implants balang araw ay makakatulong sa mga taong may kapansanan na magsalita muli

Sinabi ng Interesting Engineering na ang mga perovskite na materyales ay kinabibilangan ng methylammonium lead halide at cesium lead halide.

Ang mga compound na ito ay may natatanging compositional flexibility, na ginagawang angkop ang mga ito para sa mga high-tech na application tulad ng memory chips at ultrasound machine.

Paano ka gumagawa ng perovskite solar cells?

Ang US Department of Energy ay nagbibigay ng sumusunod na pangkalahatang pangkalahatang-ideya ng perovskite solar cell (PSC) production. Tandaan na ang mga hakbang na ito ay maaaring mag-iba sa totoong buhay, depende sa kanilang mga aplikasyon:

1. Paglikha ng materyal: Ang mga tagagawa ay naghahalo ng mga precursor salt upang bumuo ng perovskite ink solution. Kung idedeposito nila ang materyal bilang isang singaw, ihahalo lang nila ang mga asin kapag nasa cell na sila.
2. Produksyon ng cell: Nagdedeposito sila ng ultra-manipis na layer ng perovskite ink o powder. Susunod, pinainit nila ang cell upang itakda ang pelikula. Gayundin, ang tagagawa ay maaaring magdagdag ng mga layer sa itaas o sa ibaba ng layer na iyon upang idirekta ang daloy ng mga electron.
3. Pagkumpleto ng module: Kung ang tagagawa ay gumagawa ng isang module, ito ay magsusulat ng mga channel sa kanila sa pamamagitan ng laser. Susunod, isinulat nila ang mga channel sa pakikipag-ugnay sa kuryente upang magkasama ang mga cell. Pagkatapos, nagdagdag sila ng edge sealant at encapsulant para sa weatherproofing.
4. Pagsubok at pag-unlad: Panghuli, sinusukat ng tagagawa ang tibay at kahusayan ng PSC.

Ano ang mga pakinabang ng perovskite?

Sa ngayon, mas maraming bansa tulad ng Japan ang sumusubok sa paggamit ng mga solar panel sa halip na silicon dahil sa mga pakinabang na ito:

• Maaaring gawing kuryente ng mga PSC ang 30% ng sikat ng araw. Sa kabaligtaran, ang tradisyonal na mga panel ng silikon ay maaari lamang makabuo ng humigit-kumulang 25%.
• Maaaring gawin ng mga tao ang mga ito sa temperatura ng silid sa pamamagitan ng simpleng mga pamamaraan ng pag-print at coating. Bilang resulta, maaari nilang bawasan ang mga gastos sa produksyon.
• Ang mga ito ay manipis at magaan, na nagpapahintulot sa mga ito na maisama sa mga portable na device at mga materyales sa gusali.
• Ang mga inobasyon tulad ng mga disenyo ng perovskite-silicon ay nagpapalakas ng output ng enerhiya habang binabawasan ang paggamit ng materyal. Dahil dito, makakatulong ito sa mga bansa na makamit ang kanilang mga layunin sa pandaigdigang pagpapanatili.
• Higit sa lahat, ang mga rebolusyonaryong solar cell na ito ay nagpapanatili ng mas mataas na kahusayan sa mataas na temperatura. Iyon ang dahilan kung bakit malamang na angkop ang mga ito para sa mga tropikal na bansa tulad ng Pilipinas.

Ano ang mga disadvantage ng perovskite?

Sa kabila ng pagiging isang rebolusyonaryong teknolohiya, ang perovskite solar cells ay may mga bahid pa rin:

• Ang mga cell ay sensitibo sa UV light, oxygen, moisture, at iba pang mga kadahilanan sa kapaligiran. Dahil dito, dapat i-encapsulate ng mga user ang mga ito nang maayos upang maiwasan ang mabilis na pagkasira.
• Gumagamit ang produksyon ng lead, na nagpapataas ng mga isyu sa kalusugan at kaligtasan sa kapaligiran.
• Ang paglipat mula sa maliit na produksyon ng lab tungo sa malakihang pagmamanupaktura ay nagpapahirap sa pagpapanatili ng kalidad at kahusayan.
• Maaaring makompromiso ng mataas na temperatura ang kanilang integridad ng istruktura.
• Ang mga cell ng perovskite ay karaniwang may habang-buhay na 2.5 taon lamang.

BASAHIN: Binaba ng Apple ang produksyon ng headset ng Vision Pro dahil sa mga isyu sa disenyo

Sa kabutihang palad, ang patuloy na pananaliksik at pag-unlad ay maaaring mapagtagumpayan ang mga hamong ito.

Halimbawa, pinalawig ng University of Surrey’s Advanced Technology Institute (ATI) ang operational lifetime ng mga cell na ito ng 66%.