พอลิเมอร์ P-doping ปรับปรุงความเสถียรของเซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite

เผยแพร่ซ้ำโดยเพลโต

ผู้ติดตาม: 0

หน้าแรก > ข่าวประชา > พอลิเมอร์ p-doping ปรับปรุงความเสถียรของเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite

นามธรรม:
เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite ได้รับความสนใจจากการวิจัยเป็นจำนวนมากในฐานะทางเลือกที่มีแนวโน้มดีกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบใช้ซิลิคอนทั่วไป เนื่องจากประสิทธิภาพในการแปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้า เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite เป็นลูกผสมของวัสดุอินทรีย์และอนินทรีย์ และประกอบด้วยชั้นที่เก็บเกี่ยวแสงและชั้นที่ขนส่งประจุ

พอลิเมอร์ p-doping ปรับปรุงความเสถียรของเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite

เมืองโลซาน ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ | โพสต์เมื่อวันที่ 20 มกราคม 2023

อย่างไรก็ตาม ปัญหาด้านความเสถียรได้ขัดขวางการทำการค้าและการใช้งานอย่างแพร่หลายของ PSCs และการบรรลุความเสถียรในการดำเนินงานได้กลายเป็นเสียงเรียกร้องที่ระดมพลในหมู่นักวิทยาศาสตร์ในสาขานี้ ขณะนี้ นักวิจัยที่นำโดย Michael Grätzel จาก EPFL และ Xiong Li จากศูนย์ Michael Grätzel สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิด Mesoscopic Solar Cells ในเมืองหวู่ฮั่น (ประเทศจีน) ได้พัฒนาเทคนิคที่จัดการกับข้อกังวลด้านเสถียรภาพและเพิ่มประสิทธิภาพของ PSC

นักวิจัยได้แนะนำอนุพันธ์ของฟูลเลอรีนที่ทำหน้าที่ด้วยกรดฟอสโฟนิกในชั้นขนส่งประจุของ PSC ในฐานะ "ตัวปรับขอบเขตของเกรน" ซึ่งช่วยเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างผลึกเพอรอฟสไกต์ และเพิ่มความต้านทานของ PSC ต่อปัจจัยกดดันจากสิ่งแวดล้อม เช่น ความร้อนและความชื้น

ทีมงานยังได้พัฒนาสารรีดอกซ์-แอคทีฟ แรดิคัล โพลิเมอร์ที่เรียกว่า โพลี (เกลือออกโซแอมโมเนียม) ซึ่งทำหน้าที่ "p-dopes" ซึ่งเป็นวัสดุในการขนส่งรู ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของ PSCs พอลิเมอร์ซึ่งทำหน้าที่เป็น "สารเจือปน p" ช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้าและความเสถียรของวัสดุที่ขนส่งผ่านรู ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของเซลล์ กระบวนการของ "p-doping" เกี่ยวข้องกับการแนะนำตัวพาประจุไฟฟ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ลงในวัสดุเพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้าและความเสถียร และในกรณีนี้จะลดการแพร่กระจายของลิเธียมไอออน ซึ่งเป็นปัญหาหลักที่ก่อให้เกิดความไม่เสถียรในการปฏิบัติงานของ PSC

ด้วยเทคนิคใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์บรรลุประสิทธิภาพการแปลงพลังงานที่ 23.5% สำหรับ PSC ขนาดเล็ก และ 21.4% สำหรับ "โมดูลขนาดเล็ก" ที่ใหญ่กว่า ประสิทธิภาพเหล่านี้เทียบได้กับเซลล์แสงอาทิตย์แบบดั้งเดิม โดยมีข้อดีเพิ่มเติมคือความเสถียรที่เพิ่มขึ้นสำหรับ PSC เซลล์แสงอาทิตย์ยังคงรักษาประสิทธิภาพเริ่มต้นไว้ได้ 95.5% หลังจากได้รับแสงแดดจำลองอย่างต่อเนื่องนานกว่า 3200 ชั่วโมง โดยรักษาอุณหภูมิไว้ที่ 75°C ตลอดระยะเวลาทั้งหมด ซึ่งเป็นการปรับปรุงที่สำคัญกว่าการออกแบบ PSC ก่อนหน้านี้

วิธีการใหม่สามารถปฏิวัติการใช้ PSC ทำให้สามารถเข้าถึงได้สำหรับการใช้งานในระดับที่ใหญ่ขึ้น นักวิจัยเชื่อว่าเทคนิคของพวกเขาสามารถเพิ่มขนาดได้อย่างง่ายดายสำหรับการผลิตในภาคอุตสาหกรรม และอาจใช้เพื่อสร้างโมดูล PSC ที่เสถียรและมีประสิทธิภาพสูง

ผู้มีส่วนร่วมอื่น ๆ

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีหวู่ฮั่น, หวู่ฮั่น 430070, หูเป่ย์, จีน
มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเซาเทิร์น (เซินเจิ้น)
มหาวิทยาลัยหวู่ฮั่น, หวู่ฮั่น 430072, หูเป่ย์, จีน
Chinese Academy of Sciences (CAS)

####

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาคลิก โปรดคลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติม

ติดต่อ:
ติดต่อสื่อ

นิก พาเพจออร์จิโอ
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
สำนักงาน: 41-216-932-105
ติดต่อผู้เชี่ยวชาญ

ไมเคิล เกรทเซล
EPFL
สำนักงาน: +41 21 693 31 12
@EPFL_th

ลิขสิทธิ์ © Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

หากคุณมีความคิดเห็นโปรด ติดต่อ เรา

ผู้ออกข่าวประชาสัมพันธ์ไม่ใช่ 7th Wave, Inc. หรือ Nanotechnology Now มีหน้าที่รับผิดชอบต่อความถูกต้องของเนื้อหา แต่เพียงผู้เดียว

บุ๊คมาร์ค: