Физики продлевают продолжительность жизни солнечных элементов перовскита
Графическая абстракция.Кредит: Джоул (2024).Doi: 10.1016/j.joule.2024.05.007
Кремний доминирует в текущей коммерческой индустрии солнечных батарей, предлагая привлекательную комбинацию низкой стоимости, высокой эффективности и длительного срока службы.
Но металлические галогениды перовскиты представляют многообещающую альтернативу, поскольку исследователи неоднократно доказали, что в Центре инноваций и коммерциализации фотоэлектрических инноваций и коммерциализации Университета Толедо.
Перовскиты являются более низкой стоимостью.Они более высокая эффективность, так как исследователи Райт Центра и их сотрудники документировали, используя солнечные элементы тандема с полностьюперовскитом в журнале в 2022 году. И их потенциальная жизнь удлиняется, отчасти благодаря инновационному методу, который исследователи Центра Райта разработали, чтобы увеличить своидолговечность и задокументирован в 2023 году в журнале Science
Теперь исследователи Райт Центра сосредоточены на стабильности этих ячеек, в дальнейших усилиях по продлению своей оперативной жизни и пропадают на это последнее препятствие для их коммерциализации.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Joule, они описывают корректировку химической структуры ключевого компонента тандемной ячейки, которая позволяет ему постоянно генерировать электроэнергию в течение более 1000 часов.
«Современные тандемные клетки с общепроводным переносом с обычным слоем переноса отверстия могут непрерывно работать только в течение сотен часов»,-сказал доктор Чжаонинг Сонг, соавтор и доцент кафедры физики и астрономиив Утоледо.
«Наши инновации продлевают стабильность этих устройств, продвигая технологию тандемного тандема с полностьюперитью и приближая ее к практическому применению».
Слоя переноса отверстия является важным компонентом солнечного элемента, который в ее простейшей форме состоит из двух сложенных полупроводников, которые генерируют электричество посредством сложного сдвига электронов.Слой переноса отверстия, который собирает положительно заряженные частицы, называемые «отверстиями», является неотъемлемой частью эффективности этого процесса смещения электронов.
Но исследователи давно заметили осложнение, связанное со слоями переноса отверстия низкополосных олова перовскитов, а именно, обычный слой переноса отверстий в этом случае реагирует с полупроводником, скоррегивая панель и препятствуя его стабильности.
Это важно, потому что перовскиты с низким содержанием положительного залога являются неотъемлемой частью солнечного батареи с полностьюперовскитом тандемного тандема.Единица.Солнечные ячейки для тандемного тандема с всеповскитом включают в себя верхнюю ячейку с широкополосной закрепкой и нижнюю клетку с низкой полосой, опираясь на другую часть солнечного спектра для генерации электричества.
В исследовании, опубликованном в Джоуле, исследователи идентифицируют источник коррозии в клетках с низким уровнем разлома и вводят нетрадиционный слой переноса отверстий с каробоксильной группой с более высокой константой дизассоциации кислоты.Этот новый слой переноса отверстий подавляет процесс депротонирования, который вызывает коррозию и в конечном итоге увеличивает продолжительность жизни тандемного блока до более чем 1000 часов с потерей эффективности менее 3%.
«Физики UtoLedo стремятся продвигать технологию солнечных элементов перовскита, которая, по нашему мнениюПрофессор кафедры физики и астрономии.
«Это захватывающее развитие, но все еще существуют препятствия, чтобы преодолеть до того, как солнечные элементы тандема все-перовскита попадут на коммерческий рынок».
More information: Sheng Fu et al, Suppressed deprotonation enables a durable buried interface in tin-lead perovskite for all-perovskite tandem solar cells, Joule (2024). DOI: 10.1016/j.joule.2024.05.007
Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.