Polimerowe domieszkowanie P poprawia stabilność perowskitowych ogniw słonecznych

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Strona główna > Naciśnij przycisk > Domieszkowanie polimerem p poprawia stabilność ogniw fotowoltaicznych z perowskitu

Abstrakcyjny:
Perowskitowe ogniwa słoneczne przyciągnęły znaczną uwagę naukowców jako obiecująca alternatywa dla konwencjonalnych ogniw słonecznych na bazie krzemu, ze względu na ich skuteczność w przekształcaniu światła słonecznego w energię elektryczną. Ogniwa słoneczne perowskitowe są hybrydą materiałów organicznych i nieorganicznych i składają się z warstwy zbierającej światło i warstwy przenoszącej ładunek.

Domieszkowanie polimerem p poprawia stabilność ogniw słonecznych z perowskitu

Lozanna, Szwajcaria | Opublikowano 20 stycznia 2023 r

Jednak problemy ze stabilnością utrudniają komercjalizację i powszechne stosowanie PSC, a osiągnięcie stabilności operacyjnej stało się hasłem wśród naukowców w tej dziedzinie. Teraz naukowcy pod kierunkiem Michaela Grätzela z EPFL i Xiong Li z Michael Grätzel Center for Mesoscope Solar Cells w Wuhan (Chiny) opracowali technikę, która rozwiązuje problemy ze stabilnością i zwiększa wydajność PSC.

Naukowcy wprowadzili pochodną fulerenu funkcjonalizowaną kwasem fosfonowym do warstwy transportującej ładunek PSC jako „modulator granicy ziaren”, który pomaga wzmocnić strukturę krystaliczną perowskitu i zwiększa odporność PSC na stresory środowiskowe, takie jak ciepło i wilgoć.

Zespół opracował również rodnikowy polimer o aktywności redoks, zwany solą polioksoamoniową, który skutecznie „domieszkuje” materiał transportujący dziury – kluczowy składnik PSC. Polimer, działając jako „domieszka p”, poprawia przewodnictwo i stabilność materiału transportującego dziury, kluczowego składnika komórek. Proces „p-dopingu” polega na wprowadzeniu do materiału ruchomych nośników ładunku elektronicznego w celu poprawy jego przewodności i stabilności, a w tym przypadku złagodzenia dyfuzji jonów litu, głównego problemu, który przyczynia się do niestabilności operacyjnej PSC.

Dzięki nowej technice naukowcy osiągnęli sprawność konwersji energii na poziomie 23.5% w przypadku małych PSC i 21.4% w przypadku większych „minimodułów”. Te wydajności są porównywalne z tradycyjnymi ogniwami słonecznymi, a dodatkową zaletą jest lepsza stabilność PSC. Ogniwa słoneczne zachowały 95.5% swojej początkowej wydajności po ponad 3200 godzinach ciągłej ekspozycji na symulowane światło słoneczne, utrzymując temperaturę 75°C przez cały okres, co stanowi znaczną poprawę w stosunku do poprzednich konstrukcji PSC.

Nowe podejście może zrewolucjonizować wykorzystanie PSC, czyniąc je dostępnymi do użytku na większą skalę. Naukowcy są przekonani, że ich technikę można łatwo zastosować w produkcji przemysłowej i potencjalnie wykorzystać do tworzenia stabilnych, wysokowydajnych modułów PSC.

Inni współautorzy

Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, Hubei, Chiny
Południowy Uniwersytet Nauki i Technologii (Shenzhen)
Uniwersytet Wuhan, Wuhan 430072, Hubei, Chiny
Chińska Akademia Nauk (CAS)

####

Aby uzyskać więcej informacji, kliknij tutaj

Łączność:
Kontakt dla mediów

Nik Papageorgiou
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
Biuro: 41-216-932-105
Kontakt z ekspertem

Michał Graetzel
EPFL
Biuro: +41 21 693 31 12
@EPFL_pl

Prawa autorskie © Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

Jeśli masz komentarz, proszę Kontakt my.

Wydawcy komunikatów prasowych, a nie 7th Wave, Inc. lub Nanotechnology Now, ponoszą wyłączną odpowiedzialność za dokładność treści.

Zakładka: