Мини перовскитен слънчев модул достигна 14,55% ефективност

Изследователска група от Технологичния институт в Окинава (OIST) в Япония разработи мини перовскитен слънчев модул, базиран на еднородни и плътни перовскитни филми с голяма площ и плътносът, с дебелина повече от един микрометър. Учените са изработили два модула, с размери 5x5cm2 и 10x10cm2, с ефективност съответно 14,55% и 10,25%, за които се твърди, че разчитат на „перовскитни слоеве с висока кристалинност, големи размери на зърната и малка повърхностна грапавост“.

Според учените, първото устройство е способно да работи 1600 часа при повече от 80% от тази ефективност. По-големият модул е успял да поддържа „високи нива на ефективност“ за над 1100 часа.

„Мащабирането е предизвикателство, защото с увеличаването на размера на модулите е по-трудно да се получи равномерен слой перовскит и тези дефекти стават по-изразени“, каза изследователят Гуокинг Тонг. „Искахме да намерим начин за изработване на големи модули, които да се справят с тези проблеми.“

При по-големите перовскитни модули перовскитните филми често се развиват с повече дефекти и дупки. Този проблем може да бъде решен само чрез увеличаване на дебелината на филма. Това е било постигнато чрез разтваряне на висока концентрация на оловен йод – който е един от прекурсорите, обикновено използвани в перовскитните клетки за подобряване на тяхната ефективност и стабилност – при образуването на перовскитния филм.

Към разтвора е добавен амониев хлорид (NH4Cl) – бяла кристална сол, която е силно разтворима във вода, за да се увеличи разтворимостта на оловния йод. „Това позволи оловният йод да се разтвори по-равномерно в органичния разтворител, което доведе до направата на по-равномерен перовскитен филм с много по-големи зърна и по-малко дефекти“, обясниха японски учени. „По-късно амонякът беше отстранен от перовскитния разтвор, намалявайки нивото на примеси в перовскитния филм.“

Двата мини панела са описани в статия, публикувана в „Advanced Energy Materials“. В предишни изследвания, проведени от OIST, бе използва „тунелна сканираща микроскопия“, за да се наблюдава естеството на структурните дефекти в перовскитния материал на слънчевите клетки. До момента са предложени много и различни подходи за решаването на проблема, включително „лечебни“ дефекти чрез внимателно управлявано излагане на топлина и светлина, използване на калиев разтвор за ограничаване на движението на йоните, породено от дефектите, както и вмъкване на допълнителни слоеве в клетката.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*