Yeni nesil güneş enerjisinin önemli bir bileşeni paneller Ticari uygulamalar için büyük ölçekli, düşük maliyetli üretime giden yolu gösteren pahalı, yüksek sıcaklıkta üretim yöntemleri olmadan oluşturulabilir.
Nikel oksit (Nio), uygun optik özellikleri ve uzun vadeli stabilitesi nedeniyle perovskit güneş pillerinde ucuz bir delik taşıma katmanı olarak kullanılır.
Güneş pilleri için yüksek kaliteli NiO filmler yapmak, genellikle termal tavlama adı verilen enerji yoğun ve yüksek sıcaklıkta bir işlem süreci gerektirir; bu yalnızca maliyetli olmakla kalmaz, aynı zamanda plastik alt tabakalarla da uyumsuzdur ve şimdiye kadar NiO'nun önerilen baskılı üretimde kullanımını engellemektedir. ticari ölçekte fotovoltaikler.
Bununla birlikte, Monash Üniversitesi merkezli ARC Exciton Bilim Mükemmeliyet Merkezi'ndeki araştırmacılar, çözelti içinde ve 150 santigrat derecenin altındaki nispeten düşük sıcaklıklarda yeterli kalitede NiO filmleri oluşturmanın bir yolunu belirlediler.
Araştırmacılar, Avustralya'nın ulusal bilim kurumu CSIRO'daki meslektaşlarıyla işbirliği içinde 4-hidroksibenzoik asit (HBA) veya trimetiloksonyum tetrafloroborat (Me) kullandılar.3obf4) ligandla modifiye edilmiş NiO nanopartikülleri ve nanopartikülleri alt tabakaya bırakmadan önce eşit şekilde dağıtmak için düşük hacimli sıvıların yüksek basınçlı karıştırılmasını destekleyen bir mikroakışkan karıştırıcı.
Avustralya Ulusal Fabrikasyon Tesisi ile işbirliği içinde geliştirilen kimyasal süreç, esnek güneş panellerinin ticari üretiminde kullanılabilecek inorganik ve ucuz, yüksek performanslı filmlerin ölçeklenebilir imalatına katkıda bulunabilir.
Araştırmacılar, prototip cihazlarda sırasıyla %17.9 ve %17.5'lik güç dönüşüm verimliliği kaydettiler; bu oran, ligand değişiminin avantajlarından yoksun olan ve aynı zamanda işlem sonrası oksijen-plazma işlemi adımını gerektiren daha önceki benzer bir yaklaşım için %16'ydı.
Yeni cihazların, 0.2 saatlik yoğun bir test süresi boyunca verimlilikte yalnızca %300'lik bir azalma sergilemesi dikkat çekici bir şekilde, ticari uygulamalara yönelik potansiyel uygunluklarının güçlü bir göstergesini sağladı.
Araştırmacı şunları söyledi: "Çalışmamız, güneş pilleri için fonksiyonel malzemelerin yüksek sıcaklıkta işlenmesinin, kolay işleme yöntemleri kullanılarak ihmal edilebileceğini gösteriyor. Perovskitin ticarileştirilmesi için çok önemli bir adım teknoloji".