Degradácia výkonu perovskitových solárnych článkov vyriešená

Perovskitové solárne články sľubujú zlepšenie účinnosti fotoelektrickej konverzie, ale trpia jednou z najväčších nevýhod - ich výkon sa časom znižuje, keď sú vystavené slnečnému žiareniu. Tím vedcov zo Spojených štátov, Číny a Južnej Kórey v najnovšom vydaní časopisu "Nature" napísal, že vykonali jednoduchú liečbu na povrchu perovskitových solárnych článkov, vyriešili problém degradácie a uvoľnili cestu pre aplikáciu technológie tenkovrstvových solárnych článkov. Najväčšia prekážka.

Perovskity sú skupina materiálov, ktoré majú rovnaké atómové usporiadanie (kryštálovú štruktúru) ako minerálne perovskitové oxidy. Halogenidové perovskites, jeden z "rodinných príslušníkov", sú pripravené pre svoje potenciálne aplikácie v oblasti vysokoúčinných a energeticky úsporných tenkovrstvových solárnych článkov. pozornosť. Perovskitové solárne články sú oveľa lacnejšie na výrobu ako solárne články na báze kremíka, ale majú jednu z najväčších nevýhod - ich výkon sa znižuje, keď sú dlhodobo vystavené svetlu. Ak sa tento problém dá správne vyriešiť, pomôže to solárnej technológii. "Vleťte do domovov obyčajných ľudí."

Yang Yang Yang, vedúci najnovšieho výskumu a profesor materiálovej vedy a inžinierstva na Kalifornskej univerzite v Los Angeles, vysvetlil, že pre chyby solárnych buniek je bežnou liečebnou metódou, ktorú v súčasnosti používajú vedci, uloženie vrstvy organických iónov na povrch, aby bol povrch negatívne nabitý. Zatiaľ čo táto liečba bola navrhnutá tak, aby zlepšila účinnosť premeny energie perovskitových solárnych článkov, umožnila tiež akumuláciu príliš veľkého množstva elektrónov na povrchu bunky. To destabilizuje usporiadané usporiadanie atómov, čím sa perovskitové solárne články časom stávajú čoraz menej efektívnymi, čo ich v konečnom dôsledku robí nekomerčnými.

Vo svetle tohto objavu tím našiel spôsob, ako riešiť degradáciu batérie spárovaním kladne nabitých iónov so záporne nabitými iónmi na povrchu, čo spôsobilo, že povrchové elektróny boli neutrálnejšie a stabilnejšie.

Tím testoval trvanlivosť ošetrených solárnych článkov v podmienkach, ktoré urýchľujú starnutie buniek a za podmienok, ktoré simulujú slnečné svetlo za každého počasia. Výsledky ukázali, že bunky si udržali 87% svojej počiatočnej účinnosti fotoelektrickej konverzie viac ako 2 000 hodín. Naopak, za rovnakých podmienok a zároveň výkon neošetrených solárnych článkov klesol na 65%.

"Naše perovskitové solárne články patria medzi doteraz najstabilnejšie v účinnosti a náš najnovší výskum kladie základy pre komercializáciu a rozsiahle prijatie technológie perovskitových solárnych článkov," uviedli vedci. Na základe ďalšieho vývoja a zdokonaľovania tejto technológie môžeme navrhnúť stabilnejšie perovskitové solárne články."