Kofein může zvýšit výkonnost a stabilitu solárních článků

Podle studie amerických vědců z University of California (UCLA) a čínské společnosti Solargiga Energy dokáže kofein, který běžně přijímají lidé v kávě ke zvýšení své výkonnosti, zvýšit stabilitu a výkon perovskitovým solárním článkům. Perovskitové články představují nadějný typ technologie, která může v budoucnosti nahradit tradiční křemíkové články.Zvýšení účinnosti až na 20%Největším nedostatkem perovskitových článků je především stabilita. Kvůli tomu vědci provádějí pokusy a upravují strukturu pervoskitových článků přidáním další vrstvy, ale dosud se vědcům nedařilo zvýšit účinnost článků a jejich dlouhodobou stabilitu. Obrat přinesla až aplikace vrstvy kofeinu.Vědci z UCLA pomocí infračervené spektroskopie prokázali, že kofein se úspěšně navázal na perovskitový základ článků. Během následných testů výzkumníci zjistili, že karbonylové skupiny kofeinu reagovaly s ionty olova, čímž vytvořily molekulární zámek. Díky této kombinaci se zvýšila účinnost pervoskitových článků ze 17 % na více než 20 %. Tento molekulární zámek ve vrstvě setrval i po zahřátí materiálu, což svědčí o jeho tepelné stabilitě.Nadějná kombinace materiálůByli jsme překvapeni dosaženými výsledky. Během našeho prvního pokusu začlenit kofein naše perovskitové solární články dosáhly téměř nejvyšší dosažené účinnosti, uvedl Rui Wang, který se podílí na výzkumu perovskitových článků na UCLA.Během výzkumu se ověřilo, že kofein významně zvyšuje účinnost solárních článků využívajících k přeměně slunečního záření na elektrickou energii perovskitovou vrstvu. Nicméně, pro jiné typy článků, jako jsou nejběžnější  křemíkové články, nebude mít kofein podle vědců žádný význam. Kofein může pomoci perovskitovým článkům dosáhnout lepší krystalické struktury, méně vad a dobré stability. To znamená, že může potenciálně sehrát roli ve škálovatelné výrobě perovskitových solárních článků, dodává Wang.Pokračování výzkumuVědci z UCLA budou dále pokračovat ve výzkumu nadějné kombinace kofeinu a perovskitových článků za účelem zvýšení stability a účinnosti. Všeobecně se očekává, že levné perovskitové články by v budoucnosti mohly zásadním způsobem zlevnit výrobu solární energie. Pokroky v této technologie od americkch vědců potvrzují, že by jednou mohly levné pervoskitové články nahradit tradiční křemíkové články.Známý solární inovátor Michael Grätzel (autor solárního napájení iPadu) označil perovskit jako až nechutně laciný materiál, který by mohla úspěšně fungovat v solárních článcích a spojit zdánlivě neslučitelné - nízkou pořizovací cenu a vysokou účinnost energetické přeměny slunečního světla na elektřinu.Zatímco křemíkový solární panel potřebuje vrstvu 180 mikrometrů tohoto drahého materiálu, perovskitu stačí vrstvička pod jeden mikrometr. Perovskitový solární článek tak může být vyroben jako pigmentová vrstva na tabuli skla nebo kovové fólii, která se nanáší - spolu s dalšími vrstvami, umožňujícími pohyb elektronů - spíše jako průmyslový nátěr nebo napařování.