A Kínai Elektronikai Tudományok és Technológiák Egyeteme (UESTC) kifejlesztett egy új, perovszkitos napenergia technológiát. A pirrodiazol (PZ) hozzáadásával a formamidínium-jodid (FAI) alapú perovszkitfilmekhez a kutatók javították a perovszkitrétegek stabilitását, és lehetővé tették a nagyüzemi gyártást.
A perovszkit napelemek kétféle szerkezetűek: hagyományos „n-i-p” és fordított „p-i-n”. Az invertált szerkezetben a lyukszelektív kontaktus (p) alul van, míg az elektront szállító réteg (n) felül. Ez a kialakítás lehetővé teszi a fény bejutását a lyukszállító rétegen keresztül, ellentétben az n-i-p cellákkal, ahol a megvilágítás az elektront szállító rétegen keresztül történik.
A pirrodiazol adalékanyag kritikus szerepet játszott az ólom-jodid (PbI2) stabilizálásában a kristályosodás során. A kutatók megállapították, hogy a PZ erős Lewis-sav-bázis párokat képzett a PbI2-vel és hidrogénkötéseket a FAI-val. Ez a kölcsönhatás csökkentette a kolloid aggregációt, javítva a film egyenletességét és megelőzve a hibákat.
A Me-4PACz-réteget pengés bevonattal vitték fel, majd a perovszkitet szabadtéri körülmények között vitték fel. A valós idejű elemzés azt mutatta, hogy ez a módszer lelassította a kristálynövekedést, miközben egyenletes kristályosodást biztosított a film egészén, nagy, egyenletes perovszkitszemcséket hozva létre.
Az ezzel a módszerrel kifejlesztett mini napelemmodulok 21,5 százalékos csúcshatásfokot és 20,3 százalékos hitelesített hatásfokot értek el - ez az egyik legmagasabb bejelentett hatásfok az 50 cm²-nél nagyobb apertúrafelületű invertált perovszkit napelemmodulok esetében. A modulok hosszú távú stabilitást is mutattak, hiszen a kezdeti hatékonyságuk 94 százalékát megtartották 1000 óra folyamatos fényhatás után is, 65 százalékos relatív páratartalom mellett.
Forrás: Interesting Engineering
Borítókép: Kínai Elektronikai Tudományok és Technológiák Egyeteme (UESTC) / pv magazine
