Perovskite -aurinkokennojen tekeminen stabiilimmaksi
Perovskite -aurinkokennot ovat edullisia ja toimivat hyvin, mutta eivät kestä.Uusi menetelmä korjaa tämän ongelman ilman yleisiä kompromisseja.Mikä tekee siitä erilaisen?
Perovskite -aurinkokennot voivat olla halpa ja tehokas tapa tuottaa energiaa, mutta niillä on suuri ongelma - ne eivät kestä kauan.Perovskite -aurinkokennot voivat olla halpa ja tehokas tapa tuottaa energiaa, mutta niillä on suuri ongelma - ne eivät kestä kauan.Pekingin yliopiston tutkimusryhmä on julkaissut kaksi artikkelia Perovskite -aurinkokennoista tieteessä.
Hänen aurinkosähköominaisuuksiensa, edullisten kustannusten ja lämpöstabiilisuuden vuoksi formamidiniumin lyijy-triiodidi (FAPBI₃) on lupaava absorboija korkean tehokkuuden yksiosaiselle perovskite-aurinkokennoille.Sen monimutkainen kiteytymiskinetiikka ja termodynaaminen metastabiilisuus huoneenlämpöisen altistuksen kiteytymisen laadussa ja pitkäaikaisessa stabiilisuudessa.
Seostamisstrategiat, kuten metyyliammoniumhydrokloridin ja CS⁺: n lisääminen, auttavat hallitsemaan kiteytymistä ja parantamaan fotoelektrisiä ominaisuuksia.Ne jättävät kuitenkin usein jäännöslisäaineet, jotka voivat johtaa kation-anionin erotukseen, lämpöhajoamiseen ja ei-toivottuihin kemiallisiin reaktioihin.
Nämä haasteet tekevät korkealaatuisten, ei-seostettujen a-fapbi₃/perovskite-kalvojen ja niihin liittyvien laitteiden tuottamisen vaikeaksi.Ryhmä on ottanut käyttöön jodin interkalaatio-ilmoituksen strategian korkealaatuisten, seostamattomien a-fapbi₃ perovskite-kalvojen tuottamiseksi, mikä parantaa Perovskite-aurinkokennojen tehokkuutta ja stabiilisuutta.
Tässä lähestymistavassa voimakas vuorovaikutus kogeneettisen jodin (I₂) ja I⁻: n välillä muodostaa polyiodidi -ioneja, muuttaen tavanomaisia FAI + PBI₂ → FAPBI₃ -reaktioreittiä fai₃ + pbi₂ → fapbi₃ + i₂: een.Tämä modifikaatio auttaa ylittämään α-fapbi₃-muodostumisen esteet.
Hehkutuksen aikana I₂: n volatiliteetti varmistaa sen täydellisen poistumisen hilasta, estäen ulkoisen jäännöksen ja johtaen korkealaatuiseen, ei-seostettuun α-Fapbi₃ -elokuvaan.Parannettu kidekenttä ja tasaisuus lisäävät lämpöstabiilisuutta vähentäen ionin kulkeutumista.
Aurinkokennot, jotka perustuvat tähän ei-seostettuun a-Fapbi₃ -elokuvaan, saavutti tehonmuuntamistehokkuuden yli 24% ja säilytti 99% alkuperäisestä tehokkuudesta yli 1100 toiminnan jälkeen 85 ° C: ssa valaistuksen alaisena.Tämä työ korostaa ryhmän panoksia aurinkosähköteknologian edistämiseen vastaamalla vakauden ja tehokkuuden keskeisiä haasteita.