Polimer P-doping izboljša stabilnost perovskitnih sončnih celic

Ponovno objavil Platon

Spremljevalci: 0

Domov > Pritisnite > Polimerni p-doping izboljša stabilnost perovskitnih sončnih celic

Povzetek:
Perovskitne sončne celice so pritegnile veliko raziskovalne pozornosti kot obetavna alternativa običajnim sončnim celicam na osnovi silicija zaradi njihove učinkovitosti pri pretvarjanju sončne svetlobe v električno energijo. Perovskitne sončne celice so hibrid organskih in anorganskih materialov in so sestavljene iz plasti za zbiranje svetlobe in plasti za prenos naboja.

Polimerni p-doping izboljša stabilnost perovskitnih sončnih celic

Lausanne, Švica | Objavljeno 20. januarja 2023

Vendar pa so težave s stabilnostjo ovirale komercializacijo in široko uporabo PSC, doseganje stabilnosti delovanja pa je postalo klic med znanstveniki na tem področju. Zdaj so raziskovalci pod vodstvom Michaela Grätzela pri EPFL in Xiong Lija pri Michael Grätzel Centru za mezoskopske sončne celice v Wuhanu (Kitajska) razvili tehniko, ki obravnava pomisleke glede stabilnosti in povečuje učinkovitost PSC.

Raziskovalci so uvedli derivat fulerena, funkcionaliziran s fosfonsko kislino, v plast za prenos naboja PSC kot "modulator zrnatih meja", ki pomaga okrepiti kristalno strukturo perovskita in poveča odpornost PSC na okoljske stresorje, kot sta toplota in vlaga.

Ekipa je razvila tudi redoks-aktiven radikalni polimer, imenovan poli(oksoamonijeva sol), ki učinkovito "p-dopira" material, ki prenaša luknje - ključno komponento PSC. Polimer, ki deluje kot "p-dopant", izboljša prevodnost in stabilnost materiala za prenos lukenj, ki je ključna komponenta celic. Postopek "p-dopinga" vključuje vnos mobilnih elektronskih nosilcev naboja v material za izboljšanje njegove prevodnosti in stabilnosti ter v tem primeru ublaži difuzijo litijevih ionov, kar je velik problem, ki prispeva k nestabilnosti delovanja PSC.

Z novo tehniko so znanstveniki dosegli učinkovitost pretvorbe energije 23.5 % za majhne PSC in 21.4 % za večje »minimodul«. Ti izkoristki so primerljivi s tradicionalnimi sončnimi celicami, z dodatno prednostjo izboljšane stabilnosti PSC. Sončne celice so ohranile 95.5 % svoje začetne učinkovitosti po več kot 3200 urah neprekinjene izpostavljenosti simulirani sončni svetlobi, pri čemer so vzdrževale temperaturo pri 75 °C skozi celotno obdobje, kar je znatno izboljšanje v primerjavi s prejšnjimi modeli PSC.

Novi pristop lahko revolucionira uporabo PSC, tako da postanejo dostopni za uporabo v večjem obsegu. Raziskovalci verjamejo, da bi lahko njihovo tehniko enostavno povečali za industrijsko proizvodnjo in bi jo lahko potencialno uporabili za ustvarjanje stabilnih, visoko učinkovitih modulov PSC.

Drugi sodelavci

Tehnološka univerza Wuhan, Wuhan 430070, Hubei, Kitajska
Južna univerza za znanost in tehnologijo (Shenzhen)
Univerza Wuhan, Wuhan 430072, Hubei, Kitajska
Kitajska akademija znanosti (CAS)

####

Za več informacij kliknite tukaj

Kontakt:
Kontakt za medije

Nik Papageorgiou
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
Pisarna: 41-216-932-105
Kontakt strokovnjaka

Michael Graetzel
EPFL
Pisarna: +41 21 693 31 12
@EPFL_en

Avtorske pravice © Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

Če imate komentar, prosim Kontakt nas.

Izdajalci novic, ne 7th Wave, Inc. ali Nanotechnology Now, so izključno odgovorni za točnost vsebine.

Zaznamek: