Studiuesit përdorën eterin e kurorës B18C6 dhe pasivimin ndërfaqësor në ndërfaqen e materialit transportues me vrima perovskite për të trajtuar rrjedhjen e plumbit, për të përmirësuar efikasitetin e konvertimit të energjisë dhe aftësinë e qelizës për t’i bërë ballë lagështirës.
Ndërsa të kuptuarit e qelizave diellore perovskite përmirësohet, shkencëtarët po shikojnë gjithnjë e më nga afër materialet për të kuptuar mekanizmat në punë dhe për të identifikuar faktorët që kufizojnë performancën dhe rrugët e mundshme për përmirësim.
Hulumtimet e fundit kanë identifikuar ndërfaqen midis materialit aktiv të perovskitit dhe shtresave të tjera qelizore si burim i shumë humbjeve të performancës. Këto defekte ndërfaqesore nxisin difuzionin e joneve halide nëpër ndërfaqe në shtresën transportuese të ngarkesës, gjë që ndikon negativisht në stabilitetin afatgjatë të funksionimit.
Me këtë në mendje, një ekip ndërkombëtar kërkimor ka zhvilluar një qelizë diellore perovskite që përdor eteret e kurorës për efikasitetin e konvertimit të energjisë dhe stabilitetin e lidhur me lagështinë.
Studiuesit aplikuan llogaritjet e teorisë funksionale të densitetit (DFT) për të identifikuar disa kandidatë eter të kurorës benzo me aftësi premtuese për të lidhur plumbin dhe për të siguruar energji ndërfaqesore. Eteret e kurorës u integruan në mënyrë strategjike në ndërfaqen e materialit të transportit të vrimës së perovskitit.
Ekipi zbuloi se benzo-18-kurorë-6-eter (B18C6) ishte eteri më i mirë për pasivimin ndërfaqe. Për të vendosur performancën e lidhjes së plumbit, filmat e trajtuar me B18C6 u ruajtën në një dhomë me një lagështi relative prej 85% në temperaturën e dhomës pa kapsulim. Struktura kristalore u monitorua nga difraksioni me rreze X.
Një qelizë eksperimentale e ndërtuar me këtë përbërje arriti një efikasitet të konvertimit të fuqisë prej 21,7%, duke përballuar testimin e degradimit të lagështisë për 300 orë në temperaturën e dhomës në lagështi 85% pa rrjedhje plumbi siç thuhet. Kjo krahason një pajisje kontrolli perovskite të patrajtuar, e cila arriti efikasitetin 20.1%.
Trajtimi zgjati jetëgjatësinë e bartësit të ngarkesës dhe uli shkallën e rikombinimit midis materialit të transferimit të vrimës dhe perovskitit. Testet “afirmuan pa mëdyshje” kapjen e joneve të plumbit dhe shtypjen e rikombinimit jo-rrezatues”, vëzhgoi ekipi.
Teknikat analitike të përdorura për të karakterizuar mostrat përfshinin spektrometrinë e masës sekondare të joneve të kohës së fluturimit (ToF-SIMS), spektroskopinë e fotoelektronit ultravjollcë (UPS), fotolumineshencën e zgjidhur me kohë (TRPL) dhe spektroskopinë e përthithjes kalimtare (TAS).
Shkencëtarët thanë se B18C6 luan një rol të dyfishtë, “duke sekuestruar dhe imobilizuar në mënyrë efikase jonet e plumbit përmes kompleksimit pritës-mysafir dhe në të njëjtën kohë duke krijuar një shtresë të fuqishme pasivimi ndërfaqësor”.
Rritja e VOC mund të kontribuojë në efektin e pasivimit të trajtimit B18C6,” vunë në dukje ata gjithashtu.
Përveç kësaj, qelizat e fabrikuara shfaqën performanca fotovoltaike më të qëndrueshme pas ekspozimit ndaj lagështirës relative prej 85%, me efikasitet që ra vetëm 20% nga matja fillestare, ndërsa ra 80% në pajisjet e kontrollit.
“Deri më tani, analiza e saktë e shkakut se si materialet e shumta ndërfaqesore të qelizave diellore perovskite të raportuara kontribuojnë në mënyrë elektrike dhe kimike në përmirësimin e stabilitetit afatgjatë të pajisjeve dhe moduleve të qelizave diellore, mungon, krahasuar me dokumentet mbi efikasitetin e pajisjes,” kryeson hulumtimi. Ji-Youn Seo tha për revistën pv.
Për këtë arsye, hapat e ardhshëm i kushtohen “zhvillimit të materialeve të reja ndërfaqesore bazuar në inxhinierinë molekulare” dhe “të analizojnë sistematikisht korrelacionin e të dhënave për të kuptuar se çfarë ndodh në ndërfaqe kur pajisjet e vetme dhe modulet me sipërfaqe të madhe ekspozohen ndaj dritës”. gjatë funksionimit, duke përfshirë sjelljen e elektroneve-vrimave dhe ndryshimet materiale në nivelin e thellë.”
Ekipi do të vazhdojë të përdorë një sërë teknologjish, duke përfshirë rreze-X, mikroskopin e forcës atomike nano-IR për studimin e materialit dhe rezistencën, TAS, TRPL, gjurmimin e pikës maksimale të fuqisë dhe spektroskopinë e fotovoltazhit të moduluar nga intensiteti (IMVS) për fizikën e pajisjes.
Seo tregoi synimin për të avancuar drejt prodhimit komercial të pajisjeve më të qëndrueshme dhe më të mëdha. “Ne do të aplikojmë materiale ndërfaqesore të zgjedhura me kujdes në module për të siguruar përfundimisht teknologjinë e komercializimit për modulet perovskite me stabilitet të nivelit tregtar,” përfundoi ai.
Leave a comment
You must be logged in to post a comment.