Un team di scienziati guidato dal Nanomaterials Research Institute dell'Università di Kanazawa ha dimostrato che la stabilità e l'efficienza di alcuni pannelli può essere notevolmente migliorato utilizzando l'intercalazione di ioduro di cesio (CsI). la tecnologia. Questo lavoro potrebbe contribuire a rendere le celle solari più competitive rispetto ad altre fonti di energia rinnovabile.
I pannelli solari hanno il potenziale per essere una fonte di energia abbondante e pulita. In particolare, le celle fotovoltaiche con struttura cristallina perovskite, dal nome del minerale con la stessa configurazione atomica, hanno molte caratteristiche interessanti. Il loro forte assorbimento ottico e l'elevata mobilità di carica portano a un basso costo di produzione e ad un'elevata produzione di energia. Tuttavia, la distribuzione da parte dei consumatori di celle solari in perovskite è stata ostacolata dalla limitata robustezza di queste celle, poiché la loro struttura può decomporsi dopo l'esposizione all'umidità, alla luce o al calore. Sono quindi necessarie nuove formulazioni che aumentino la durata delle celle solari in perovskite per infondere la fiducia dei consumatori prima che siano possibili applicazioni commerciali.
Ora, un team di scienziati guidato dall'Università di Kanazawa ha scoperto che l'aggiunta di CsI al MAPbI comunemente usato3 la struttura della perovskite aumenta notevolmente la stabilità dei dispositivi risultanti. Gli atomi di Cs migrano e diventano "intercalati" nel reticolo cristallino e i dispositivi migliorati hanno mostrato efficienze di conversione di potenza fino al 18.43%.
Le celle solari ibride a perovskite ad alogenuri metallici organici-inorganici sono una tecnologia in rapida crescita. Utilizzando la microscopia elettronica a scansione, gli scienziati hanno verificato che anche la dimensione dei grani di cristallo all'interno del materiale è aumentata da 300 a 700 nm a causa dell'aggiunta di CsI. Essi ipotizzano che l'intercalazione del cesio riduca la distanza tra i piani atomici, in modo che l'umidità dell'aria non possa penetrare altrettanto facilmente. Inoltre, le superfici diventano più lisce, il che consente alle cariche di raggiungere gli elettrodi. L'approccio ha permesso ai ricercatori di produrre strati con un controllo preciso sull'intercalazione CsI. Questo lavoro può aiutare a portare una rivoluzione nelle energie rinnovabili, in cui la perovskite solare i pannelli diventano una vista molto più comune.