أظهر فريق من العلماء بقيادة معهد أبحاث المواد النانوية في جامعة كانازاوا أن استقرار وكفاءة بعض أنواع الطاقة الشمسية لوحات يمكن تعزيزها بشكل كبير باستخدام إقحام يوديد السيزيوم (CsI). التكنلوجيا. قد يساعد هذا العمل في جعل الخلايا الشمسية أكثر قدرة على المنافسة مع مصادر الطاقة المتجددة الأخرى.
تتمتع الألواح الشمسية بإمكانية أن تكون مصدرًا وفيرًا ونظيفًا للطاقة. على وجه الخصوص ، تتمتع الخلايا الكهروضوئية ذات البنية البلورية البيروفسكايتية ، التي تحمل اسم المعدن الذي له نفس التكوين الذري ، بالعديد من الميزات الجذابة. يؤدي امتصاصها البصري القوي وقدراتها الحركية العالية إلى انخفاض تكلفة التصنيع وإنتاج طاقة عالية. ومع ذلك ، فإن نشر مستهلكين لخلايا البيروفسكايت الشمسية قد تعرقل بسبب القوة المحدودة لهذه الخلايا ، لأن بنيتها يمكن أن تتحلل بعد التعرض للرطوبة أو الضوء أو الحرارة. هناك حاجة إلى تركيبات جديدة تزيد من عمر خلايا البيروفسكايت الشمسية لغرس ثقة المستهلك قبل أن تصبح التطبيقات التجارية ممكنة.
الآن ، اكتشف فريق من العلماء برئاسة جامعة كانازاوا أن إضافة CsI إلى MAPbI شائعة الاستخدام3 يزيد هيكل البيروفسكايت بشكل كبير من استقرار الأجهزة الناتجة. تهاجر ذرات Cs وتصبح "مقسمة" إلى الشبكة البلورية ، وأظهرت الأجهزة المحسّنة كفاءات تحويل طاقة تصل إلى 18.43٪.
الهجين الهاليد المعدني العضوي غير العضوي الخلايا الشمسية بيروفسكايت هي تقنية سريعة النمو للغاية. باستخدام الفحص المجهري الإلكتروني ، تحقق العلماء من أن حجم الحبيبات البلورية داخل المادة زاد أيضًا من 300 إلى 700 نانومتر بسبب إضافة CsI. يفترضون أن إقحام السيزيوم يقلل من التباعد بين الطائرات الذرية ، بحيث لا يمكن للرطوبة من الهواء أن تتدخل بسهولة. أيضًا ، تصبح الأسطح أكثر نعومة ، مما يسمح بوصول الشحنات إلى الأقطاب الكهربائية. سمح النهج للباحثين بإنتاج طبقات مع التحكم الدقيق في إقحام CsI. قد يساعد هذا العمل في إحداث ثورة في الطاقة المتجددة ، والتي فيها البيروفسكايت شمسي تصبح اللوحات مشهدًا أكثر شيوعًا.