Chiến lược xen kẽ phổ quát cho quang điện Perovskite ổn định cao

Cập nhật: ngày 7 tháng 2021 năm XNUMX
Chiến lược xen kẽ phổ quát cho quang điện Perovskite ổn định cao

Một nhóm các nhà khoa học do Viện Nghiên cứu Vật liệu nano tại Đại học Kanazawa dẫn đầu đã chứng minh rằng sự ổn định và hiệu quả của một số năng lượng mặt trời nhất định tấm có thể được tăng cường đáng kể bằng cách sử dụng phương pháp xen kẽ Caesium iodide (CsI) công nghệ. Công việc này có thể giúp làm cho pin mặt trời cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng tái tạo khác.

Các tấm pin mặt trời có tiềm năng trở thành một nguồn năng lượng sạch và dồi dào. Đặc biệt, tế bào quang điện có cấu trúc tinh thể perovskite, được đặt tên theo loại khoáng chất có cùng cấu hình nguyên tử, có nhiều tính năng hấp dẫn. Khả năng hấp thụ quang học mạnh và khả năng tích điện cao của chúng dẫn đến chi phí sản xuất thấp và sản lượng năng lượng cao. Tuy nhiên, việc triển khai pin mặt trời perovskite của người tiêu dùng đã bị cản trở bởi độ bền hạn chế của các tế bào này, vì cấu trúc của chúng có thể bị phân hủy sau khi tiếp xúc với độ ẩm, ánh sáng hoặc nhiệt. Do đó, các công thức mới giúp tăng tuổi thọ của pin mặt trời perovskite là cần thiết để tạo niềm tin cho người tiêu dùng trước khi có thể ứng dụng thương mại.

Giờ đây, một nhóm các nhà khoa học do Đại học Kanazawa đứng đầu đã phát hiện ra rằng việc thêm CsI vào MAPbI thường được sử dụng3 cấu trúc perovskite làm tăng đáng kể độ ổn định của các thiết bị tạo thành. Các nguyên tử Cs di chuyển và trở thành "xen kẽ" vào mạng tinh thể, và các thiết bị được cải tiến cho thấy hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao tới 18.43%.

Pin mặt trời perovskite perovskite kim loại hữu cơ-vô cơ lai là một công nghệ phát triển rất nhanh. Sử dụng kính hiển vi điện tử quét, các nhà khoa học xác minh rằng kích thước của các hạt tinh thể bên trong vật liệu cũng tăng từ 300 đến 700 nm do bổ sung CsI. Họ đưa ra giả thuyết rằng sự xen phủ của xêzi làm giảm khoảng cách giữa các mặt phẳng nguyên tử, do đó hơi ẩm từ không khí không thể xâm nhập một cách dễ dàng. Ngoài ra, các bề mặt trở nên mịn hơn, cho phép các điện tích chạm đến các điện cực. Phương pháp tiếp cận cho phép các nhà nghiên cứu tạo ra các lớp có khả năng kiểm soát chính xác sự xen kẽ CsI. Công việc này có thể giúp mang lại một cuộc cách mạng về năng lượng tái tạo, trong đó perovskite hệ mặt trời tấm trở thành một cảnh phổ biến hơn nhiều.