Kaip išspręsti perovskito saulės elementų veikimo degradacijos problemą?

Perovskito saulės elementai žada pagerinti fotoelektrinės konversijos efektyvumą, tačiau jie kenčia nuo vieno didžiausių trūkumų - jų našumas laikui bėgant pablogėja, kai jie yra veikiami saulės spindulių. Jav, Kinijos ir Pietų Korėjos mokslininkų komanda naujausiame "Nature" numeryje rašė, kad jie atliko paprastą gydymą perovskito saulės elementų paviršiuje, išsprendė degradacijos problemą ir atvėrė kelią plonasluoksnių saulės elementų technologijos taikymui. Didžiausia kliūtis.

Perovskitai yra medžiagų grupė, turinti tą patį atominį išdėstymą (kristalų struktūrą), kaip ir mineraliniai perovskito oksidai. Metalo halogeniniai perovskitai, vienas iš "šeimos narių", yra pasirengę savo dideliam taikymo potencialui didelio efektyvumo ir energiją taupančių plonasluoksnių saulės elementų srityje. dėmesys. Perovskito saulės elementai yra daug pigesni gaminti nei silicio pagrindu pagaminti saulės elementai, tačiau jie turi vieną didžiausių trūkumų - jų našumas pablogėja, kai ilgą laiką yra veikiamas šviesos. Jei ši problema gali būti tinkamai išspręsta, tai padės saulės technologijoms. "Skrisk į paprastų žmonių namus"

Yang Yang, naujausių tyrimų vadovas ir Kalifornijos universiteto Los Andžele medžiagų mokslo ir inžinerijos profesorius, paaiškino, kad saulės elementų defektams bendras gydymo metodas, kurį šiuo metu naudoja mokslininkai, yra organinių jonų sluoksnio deponavimas ant paviršiaus, kad paviršius būtų neigiamai įkrautas. Nors šis apdorojimas buvo skirtas pagerinti perovskito saulės elementų energijos konversijos efektyvumą, jis taip pat leido per daug elektronų kauptis ląstelės paviršiuje. Tai destabilizuoja tvarkingą atomų išdėstymą, todėl perovskito saulės elementai laikui bėgant tampa vis mažiau veiksmingi, galiausiai padarydami juos nekomerciniais.

Atsižvelgiant į šį atradimą, komanda rado būdą, kaip išspręsti akumuliatoriaus skilimo problemą, susiejant teigiamai įkrautus jonus su neigiamai įkrautais jonais ant paviršiaus, todėl paviršiaus elektronai tapo neutralesni ir stabilesni.

Komanda išbandė apdorotų saulės elementų ilgaamžiškumą tokiomis sąlygomis, kurios pagreitina ląstelių senėjimą ir sąlygomis, imituojančiomis saulės šviesą bet kokiu oru. Rezultatai parodė, kad ląstelės išlaikė 87% pradinio fotoelektrinio konversijos efektyvumo daugiau nei 2000 valandų. Priešingai, tomis pačiomis sąlygomis ir tuo pačiu metu neapdorotų saulės elementų našumas sumažėjo iki 65%.

"Mūsų perovskito saulės elementai yra vieni stabiliausių efektyvumo, apie kurį pranešta iki šiol, o mūsų naujausi tyrimai sudaro pagrindą perovskito saulės elementų technologijos komercializacijai ir plačiai paplitusiam priėmimui", - teigė tyrėjai. Toliau plėtodami ir tobulindami šią technologiją, galime sukurti stabilesnius perovskito saulės elementus."