Группа ученых во главе с Исследовательским институтом наноматериалов при Университете Канадзавы продемонстрировала, что стабильность и эффективность некоторых солнечных Панели может быть значительно улучшено за счет интеркаляции йодида цезия (CsI). technology. Эта работа может помочь сделать солнечные элементы более конкурентоспособными по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии.
Солнечные панели могут стать обильным и чистым источником энергии. В частности, фотоэлектрические элементы с кристаллической структурой перовскита, названные в честь минерала с такой же атомной конфигурацией, обладают многими привлекательными особенностями. Их сильное оптическое поглощение и высокая подвижность заряда приводят к низкой стоимости производства и высокому выходу энергии. Однако развертыванию потребителями перовскитных солнечных элементов препятствует ограниченная надежность этих элементов, поскольку их структура может разлагаться под воздействием влаги, света или тепла. Таким образом, необходимы новые составы, которые увеличивают срок службы перовскитных солнечных элементов, чтобы вызвать доверие потребителей, прежде чем станет возможным их коммерческое применение.
Теперь группа ученых во главе с университетом Канадзавы обнаружила, что добавление CsI к обычно используемому MAPbI3 Структура перовскита значительно увеличивает стабильность получаемых устройств. Атомы Cs мигрируют и «внедряются» в кристаллическую решетку, а улучшенные устройства показали эффективность преобразования энергии до 18.43%.
Гибридные органо-неорганические металлогалогенные перовскитные солнечные элементы - это очень быстрорастущая технология. Используя сканирующую электронную микроскопию, ученые подтвердили, что размер кристаллических зерен внутри материала также увеличился с 300 до 700 нм из-за добавления CsI. Они предполагают, что внедрение цезия уменьшает расстояние между атомными плоскостями, так что влага из воздуха не может проникнуть так легко. Кроме того, поверхности становятся более гладкими, что позволяет зарядам достигать электродов. Такой подход позволил исследователям создавать слои с точным контролем интеркаляции CsI. Эта работа может помочь совершить революцию в возобновляемых источниках энергии, в которой перовскит солнечный панели становятся гораздо более обычным явлением.