Vyřešena degradace výkonu perovskitových solárních článků

Perovskitové solární články jsou příslibem pro lepší účinnost fotoelektrické konverze, ale trpí jednou z největších nevýhod - jejich výkon se časem snižuje, když jsou vystaveny slunečnímu záření. Tým vědců ze Spojených států, Číny a Jižní Koreje napsal v nejnovějším vydání časopisu "Nature", že provedli jednoduchou úpravu na povrchu perovskitových solárních článků, vyřešili problém degradace a uvolnili cestu pro aplikaci technologie tenkovrstvých solárních článků. největší překážkou.

Perovskity jsou skupinou materiálů, které mají stejné atomové uspořádání (krystalovou strukturu) jako minerální perovskitové oxidy. Halogenidové perovskity, jeden z "rodinných příslušníků", jsou připraveny pro své potenciální aplikace v oblasti vysoce účinných a energeticky úsporných tenkovrstvých solárních článků. pozornost. Perovskitové solární články jsou mnohem levnější na výrobu než solární články na bázi křemíku, ale mají jednu z největších nevýhod - jejich výkon se zhoršuje, když jsou vystaveny světlu po dlouhou dobu. Pokud lze tento problém řádně řešit, pomůže to solární technologii. "Leťte do domovů obyčejných lidí".

Yang Yang, vedoucí nejnovějšího výzkumu a profesor vědy o materiálech a inženýrství na Kalifornské univerzitě v Los Angeles, vysvětlil, že pro defekty solárních článků je běžnou metodou léčby, kterou vědci v současné době používají, uložení vrstvy organických iontů na povrch, aby byl povrch záporně nabitý. Zatímco tato léčba byla navržena tak, aby zlepšila účinnost přeměny energie perovskitových solárních článků, umožnila také akumulaci příliš mnoha elektronů na povrchu článku. To destabilizuje uspořádané uspořádání atomů, což činí perovskitové solární články v průběhu času méně a méně účinnými, což je nakonec činí nekomerčními.

Ve světle tohoto objevu tým našel způsob, jak řešit degradaci baterie spárováním kladně nabitých iontů se záporně nabitými ionty na povrchu, což způsobilo, že povrchové elektrony byly neutrálnější a stabilnější.

Tým testoval trvanlivost ošetřených solárních článků za podmínek, které urychlují stárnutí buněk a za podmínek, které simulují sluneční světlo za každého počasí. Výsledky ukázaly, že články si udržely 87% své počáteční účinnosti fotoelektrické konverze po dobu více než 2 000 hodin. Naproti tomu za stejných podmínek a za stejnou dobu klesl výkon neošetřených solárních článků na 65%.

"Naše perovskitové solární články patří mezi nejstabilnější v účinnosti, které byly dosud hlášeny, a náš nejnovější výzkum položí základy pro komercializaci a široké přijetí technologie perovskitových solárních článků," uvedli vědci. Na základě dalšího vývoje a zdokonalování této technologie můžeme navrhnout stabilnější perovskitové solární články."