پنل‌های خورشیدی پروسکایت (Perovskite) بر پایه موادی با ساختار پروسکایت ساخته می‌شوند. این مواد دسته‌ای از ترکیبات شیمیایی با فرمول کلی ABX₃ هستند. در این ساختار:
A معمولاً یک کاتیون آلی یا معدنی است (مانند متیل‌آمونیوم، فرمامیدینیوم یا سزیم)
B یک کاتیون فلزی است (مانند سرب یا قلع)
X یک آنیون هالید است (مانند ید، برم یا کلر)
این مواد به عنوان لایه جذب‌کننده نور در سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شوند و جایگزین یا مکمل سیلیکون سنتي مي‌شوند.
ویژگی‌های کلیدی پنل‌های خورشیدی پروسکایت
از مهم‌ترين ويژگي‌هاي پنل‌هاي خورشيدي پروسکایت مي‌توان به موارد ذيل اشاره نمود:
۱. بازدهی بالا: سلول‌های خورشیدی پروسکایت در مدت زمان کوتاهی به بازدهی‌های قابل توجهی دست یافته‌اند. بازدهی این سلول‌ها در آزمایشگاه به بیش از ۲۵٪ رسیده است که با سلول‌های خورشیدی سیلیکونی رقابت می‌کند. این سلول‌ها می‌توانند در سلول‌های تاندم (ترکیب با سیلیکون یا مواد دیگر) استفاده شوند تا بازدهی بیش از ۳۰٪ حاصل شود.
۲. هزینه‌ی تولید پایین: پروسکایت‌ها را می‌توان با روش‌های مبتنی بر محلول (مانند چاپ جوهرافشان یا پوشش‌دهی چرخشی) تولید کرد که ارزان‌تر و کم‌انرژی‌تر از فرآیندهای دمای بالای مورد نیاز برای سیلیکون هستند.
۳. سبکی و انعطاف‌پذیری: سلول‌های خورشیدی پروسکایت را می‌توان روی بسترهای انعطاف‌پذیر ساخت که آن‌ها را برای کاربردهایی مانند دستگاه‌هاي الکترونیکي قابل حمل، گجت‌هاي پوشیدنی و استفاده در ساختمان مناسب می‌کند.
۴. قابلیت تنظیم Bandgap: Bandgap مواد پروسکایت را می‌توان با تغییر ترکیب شیمیایی آن‌ها تنظیم کرد تا بخش‌های مختلف طیف خورشیدی جذب شوند.
۵. نیمه‌شفاف بودن: سلول‌های خورشیدی پروسکایت را می‌توان نیمه‌شفاف ساخت که امکان استفاده در پنجره‌های خورشیدی و كاربردهاي مشابه را ممكن مي‌سازد.
چالش‌ها و محدودیت‌ها
پنل‌هاي خورشيدي پروسکایت، با وجود مزاياي متعدد، داراي كاستي‌هايي نيز هستند كه مي‌توان به موارد ذيل اشاره نمود:
۱. مشکلات پایداری: مواد پروسکایت به رطوبت، گرما و نور UV حساس هستند که اين موضوع ميتواند منجر به كاهش عملكرد و برق توليدي آن‌ها شود.
۲. مواد سمي: بسیاری از مواد پروسکایت حاوی سرب بوده كه براي محيط زيست و سلامتي جامعه بشري مضر است. لازم به ذكر است جایگزین‌های بدون سرب در حال بررسی هستند، وليكن معمولاً بازدهی کمتری دارند.
۳. مقیاس‌پذیری: اگرچه نتایج آزمایشگاهی چشمگیر هستند، اما تولید در مقیاس بزرگ با حفظ بازدهی و پایداری هنوز یک چالش است.
۴. طول عمر: سلول‌های خورشیدی پروسکایت در حال حاضر طول عمر کمتری نسبت به پنل‌های خورشیدی سیلیکونی دارند که معمولا طول عمري حدود 25 سال دارند.