Солнечные элементы, простая соль может повысить эффективность и стабильность

Каотропная соль улучшает рост кристаллов и делает солнечные элементы в перовските более эффективными и стабильными, до 22,3%.

Солнечные элементы в перовските представляют собой одну из наиболее перспективных технологий для производства возобновляемых источников энергии. В последние годы они привлекли внимание исследователей благодаря возможности создания легких, гибких и менее дорогих устройств, чем кремний. Тем не менее, проблемы с стабильностью и структурные дефекты до сих пор ограничивали его коммерческую диффузию. Новое исследование, проведенное Университетским колледжем Лондона и опубликованное на Журнал Американского химического общества Это показывает, как простая соль, девочки из гуанидиния, может изменить правила игры.

Более эффективные солнечные элементы с каотропной добавкой

Команда изучала солнечные элементы на основе Pondovskiti Tin-Pombo, фундаментальных материалов для тандемных устройств, то есть с множественными перекрывающимися слоями, способными поглощать различные части солнечного спектра. Добавление соли во время производственного процесса позволило замедлить и контролировать рост кристаллов, уменьшая дефекты и недостатки. С 10% аддитивной, эффективность достигла 22,34%, что превысило 19,1% контрольных клеток без обработки.

Более однородные кристаллы и более длительный срок полезного использования

Проведенные измерения показали значительное улучшение качества пленки: более гладкая поверхность, более крупные кристаллы и менее нежелательные сайты рекомбинации. Средний срок службы заряда пережил с 3 до более 11 микросекунд, в то время как квантовые характеристики фотолюминесценции удвоились. Эти параметры превращаются в более стабильные ячейки, способные дольше поддерживать высокую производительность.

Солнечные элементы и будущие перспективы

Солнечные элементы тандем представляют собой следующий технологический скачок, с эффективностью уже более 30% в лаборатории. В этом сценарии Stagno-Piombo Perosskiti идеальны в качестве нижнего слоя благодаря их уменьшенной полосовой зоне. Использование тиоцианата гуанидиния может еще больше продвинуть эти записи, открыв путь к более мощным и надежным модулям. Исследование также показало, что процесс кристаллизации также продолжается в фазе охлаждения, бросая вызов идее, что вы останавливаетесь при испарениях растворителя.

За пределами кремния, солнечные элементы будущего

Сегодня лучшие коммерческие панели кремния достигают 22% эффективности, в то время как лабораторные записи останавливаются на уровне 27%. Солнечные элементы в Перовските, с другой стороны, обещают преодолеть эти ограничения с помощью более простых и менее энергичных производственных процессов. Исследование роли каотропных добавок, таких как гуанидинио, показывает, насколько конец материала является решающим для получения надежных и выполняемых устройств. С решениями такого типа солнечные элементы могут вскоре сделать прыжок из лаборатории на крыши наших домов, ускоряя переход к чистой и доступной энергии.