Кофеинът ободрява и … перовскитните слънчеви клетки

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Професорът от Калифорнийския университет Янг Янг и неговият екип прекарали, всички страстни любители на кафето, прекарали няколко години в търсене на добавка, за да превърне известните нестабилни перовскитни фотоволтаични клетки в по-стабилен продукт. Преди известно време Риу Ванг, студент на Янг, предложил да добавят кофеин в перовскитите. Сигурно е било шега, но за изненада на екипа кофеинът довел до направата на по-дълготрайни и по-мощни слънчеви клетки. Разработката станала толкова сериозна, че се появи в изследовтелското списание „Джаул“.

Кофеинът възбужда нервите на хората, които пият кафе, но всъщност охлажда перовскитите, обяснява проф. Янг пред IEEE Spectrum. По този феномен неговият екип е работил заедно с колеги от още два университета и хонгконгската фирма за фотоволтаици Solargiga Energy Holdings.

Успокояващият ефект на кофеина започва още по време на създаването на кристалите перовскит. „Без кофеин процесът на кристализация отнеме 2 секунди, но с кофеин ще отнеме от 1 до 2 минути“, казва Янг. Този по-спокоен процес на растеж води до получаването на перовскитен материал с по-големи зърна от кристали без дефекти. Те са по-стабилни механично и се справят по-добре с преместването на зарядите, създадени от входящите фотони.

Освен това кофеинът стабилизира перовските по време на работа. Всяка кофеинова молекула може да се свърже с два водещи атома на границите на кристалните зърна. Това двойно молекулярно заключване свързва зърната здраво, а Янг вярва, че това „потиска движението на йони, което заплашва да промени кристала към по-слабо състояние“.

Най-добрата пероскитна клетка от третираните в кофеин в лабораторията на Янг е показала, че улавя входящата енергия с 19,8% ефективност – в сравнение със 17% при нетретираните клетки. Тя запазва 86% от капацитета си след 1300 часа работа при температура 85°С. Това е забележителна издръжливост в сравнение с тази на нетретираните перовскити, казват от лабораторията, защото при тях капацитетът спада с 40% след само 175 часа работа.

Все пак, според Янг, ще е нужна още работа по кофеиново-перовскитните клетки, преди да може да се потвърди, че те са достатъчно надеждни и стабилни, за да да могат да произвеождат ток в продължение на няколко десетилетия по покривите на къщите.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*