Komponen kunci dari solar generasi berikutnya panel dapat dibuat tanpa metode fabrikasi suhu tinggi yang mahal, menunjukkan jalur menuju manufaktur skala besar dan berbiaya rendah untuk aplikasi komersial.
Nikel oksida (NiO) digunakan sebagai lapisan pengangkut lubang yang murah dalam sel surya perovskit karena sifat optiknya yang menguntungkan dan stabilitas jangka panjang.
Pembuatan film NiO berkualitas tinggi untuk sel surya biasanya memerlukan proses perlakuan intensif energi dan suhu tinggi yang disebut annealing termal, yang tidak hanya mahal, tetapi juga tidak kompatibel dengan substrat plastik, hingga saat ini menghalangi penggunaan NiO dalam usulan pembuatan film cetak. fotovoltaik pada skala komersial.
Namun, para peneliti di ARC Center of Excellence in Exciton Science, yang berbasis di Monash University, telah mengidentifikasi cara untuk membuat film NiO dengan kualitas yang cukup dalam larutan dan pada suhu yang relatif rendah, kurang dari 150 derajat Celcius.
Para peneliti, bekerja sama dengan rekan-rekan mereka di CSIRO, badan sains nasional Australia, menggunakan asam 4-hidroksibenzoat (HBA) atau trimetiloksonium tetrafluoroborat (Me3obf4) nanopartikel NiO yang dimodifikasi ligan dan mixer mikofluida, yang mendorong pencampuran cairan volume rendah bertekanan tinggi, untuk mendistribusikan nanopartikel secara merata sebelum menyimpannya di substrat.
Proses kimia, yang dikembangkan bekerja sama dengan Australian National Fabrikasi Facility, dapat berkontribusi pada fabrikasi yang dapat diskalakan dari film kinerja tinggi anorganik dan murah yang dapat digunakan dalam produksi komersial panel surya fleksibel.
Para peneliti telah mencatat efisiensi konversi daya masing-masing sebesar 17.9% dan 17.5% dalam perangkat prototipe, dibandingkan dengan 16% untuk pendekatan yang sebanding sebelumnya, yang tidak memiliki keuntungan dari pertukaran ligan dan juga memerlukan langkah perawatan plasma oksigen pasca-pemrosesan.
Secara signifikan, perangkat baru ini hanya menunjukkan penurunan efisiensi 0.2% selama periode pengujian intensif selama 300 jam, memberikan indikasi kuat tentang potensi kesesuaiannya untuk aplikasi komersial.
Peneliti berkata, “Pekerjaan kami menunjukkan bahwa pemrosesan suhu tinggi bahan fungsional untuk sel surya dapat dihilangkan menggunakan cara pemrosesan yang mudah. Ini adalah langkah penting untuk komersialisasi perovskite teknologi. "