กลยุทธ์การแทรกสอดแบบสากลสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบ Perovskite ที่มีความเสถียรสูง

อัปเดต: 7 สิงหาคม 2021
กลยุทธ์การแทรกสอดแบบสากลสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบ Perovskite ที่มีความเสถียรสูง

ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยสถาบันวิจัยวัสดุนาโนแห่งมหาวิทยาลัยคานาซาว่าได้แสดงให้เห็นว่าความเสถียรและประสิทธิภาพของแสงอาทิตย์บางชนิด แผง สามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นได้อย่างมากโดยใช้การอินเทอร์คาเลชันของซีเซียมไอโอไดด์ (CsI) เทคโนโลยี. งานนี้อาจช่วยให้เซลล์แสงอาทิตย์สามารถแข่งขันกับแหล่งพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ ได้มากขึ้น

แผงเซลล์แสงอาทิตย์มีศักยภาพที่จะเป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดและอุดมสมบูรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีโครงสร้างผลึกของเพอร์รอฟสไกต์ ซึ่งตั้งชื่อตามแร่ที่มีโครงสร้างอะตอมเหมือนกัน มีคุณสมบัติที่น่าสนใจมากมาย การดูดกลืนแสงที่แข็งแกร่งและการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าสูงทำให้ต้นทุนการผลิตต่ำและให้พลังงานสูง อย่างไรก็ตาม การใช้งานโดยผู้บริโภคเซลล์แสงอาทิตย์ของ perovskite ถูกขัดขวางโดยความแข็งแกร่งที่จำกัดของเซลล์เหล่านี้ เนื่องจากโครงสร้างสามารถสลายตัวได้หลังจากสัมผัสกับความชื้น แสง หรือความร้อน สูตรใหม่ที่เพิ่มอายุการใช้งานของเซลล์แสงอาทิตย์แบบเพรอฟสไกต์จึงมีความจำเป็นเพื่อปลูกฝังความเชื่อมั่นของผู้บริโภคก่อนที่จะนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้

ตอนนี้ ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยมหาวิทยาลัยคานาซาว่าได้ค้นพบว่าการเพิ่ม CsI ให้กับ MAPbI ที่ใช้กันทั่วไป3 โครงสร้าง perovskite เพิ่มความเสถียรของอุปกรณ์ที่เกิดขึ้นอย่างมาก อะตอมของ Cs จะโยกย้ายและกลายเป็น "อินเทอร์คาเลเตอร์" เข้าไปในโครงผลึก และอุปกรณ์ที่ได้รับการปรับปรุงก็มีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานสูงถึง 18.43%

โซลาร์เซลล์ perovskite โลหะอินทรีย์และอนินทรีย์ลูกผสมเป็นเทคโนโลยีที่เติบโตอย่างรวดเร็ว การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบว่าขนาดของเม็ดคริสตัลภายในวัสดุเพิ่มขึ้นจาก 300 เป็น 700 นาโนเมตรเนื่องจากการเติม CsI พวกเขาตั้งสมมติฐานว่าการแทรกสอดของซีเซียมช่วยลดระยะห่างระหว่างระนาบอะตอม ดังนั้นความชื้นจากอากาศจึงไม่สามารถบุกรุกได้ง่าย นอกจากนี้ พื้นผิวจะเรียบขึ้น ซึ่งช่วยให้ประจุไฟฟ้าไปถึงอิเล็กโทรดได้ วิธีการดังกล่าวทำให้นักวิจัยสามารถสร้างเลเยอร์ที่มีการควบคุมที่แม่นยำในการแทรกสอดของ CsI งานนี้อาจช่วยทำให้เกิดการปฏิวัติในพลังงานหมุนเวียนซึ่งใน perovskite โซลา แผงกลายเป็นภาพทั่วไปมากขึ้น