Các nhà nghiên cứu từ Đại học Potsdam, cùng với các đồng nghiệp từ các trường đại học khác, đã chỉ ra rằng sàng lọc trường do ion gây ra là yếu tố chi phối sự ổn định hoạt động của pin mặt trời perovskite. Phát hiện của họ, được công bố trên tạp chí Năng lượng thiên nhiên, đặt nền tảng cho các chiến lược mới nhằm cải thiện tuổi thọ của pin mặt trời thế hệ tiếp theo.
Năng lượng mặt trời từ quang điện là một trong những dạng năng lượng tái tạo phổ biến nhất. Pin mặt trời song song dựa trên Perovskite được coi là thế hệ tiếp theo công nghệ và đã làm lu mờ hiệu suất của các công nghệ dựa trên silicon truyền thống. Tuy nhiên, độ ổn định của perovskite tụt hậu đáng kể so với pin silicon khoảng một bậc độ lớn trong suốt thời gian tồn tại.
Độ ổn định perovskite khá kém thường được cho là do khuyết tật điện tử, quá trình oxy hóa điện cực, bản chất ion của perovskite hoặc phân hủy hóa học dưới độ ẩm và oxy. Hiểu được cơ chế xuống cấp cơ bản là rất quan trọng để có thể thực hiện các cải tiến có mục tiêu.
Martin Stolterfoht, cựu lãnh đạo nhóm nghiên cứu cơ sở Heisenberg PotsdamPero tại Đại học Potsdam và hiện là giáo sư tại trường Trung Quốc, cho biết: “Trong bài viết của chúng tôi, chúng tôi chứng minh rằng sự tập trung ngày càng tăng các khiếm khuyết trong tế bào dường như không phải là yếu tố quyết định sự thoái hóa”. Đại học Hồng Kông.
Thay vào đó, việc tạo ra ngày càng nhiều ion di động dưới tác nhân gây ứng suất bên ngoài trong chất bán dẫn perovskite sẽ sàng lọc trường tích hợp trong bộ hấp thụ perovskite dẫn đến thất thoát điện tích.
“Chúng tôi đã chỉ ra rằng việc sàng lọc trường cảm ứng ion chi phối độ ổn định hoạt động của các loại tế bào perovskite thường được sử dụng khác nhau. Ví dụ, chúng tôi có thể sử dụng dấu vân tay ion được phát hiện trong các thiết bị mới được phát triển để dự đoán chính xác độ ổn định của tế bào”, ông nói thêm.
Những phát hiện này đặt nền tảng cho các chiến lược mới nhằm cải thiện tuổi thọ của tế bào và đẩy nhanh sự phát triển của các tế bào perovskite mới với độ ổn định vượt trội.