O echipă mică de specialiști în celule solare și optice și ingineri din domeniul electric, afiliați la câteva instituții din China și Franța, a descoperit că adăugarea de pirodiazol la peliculele de perovskit cu iodură de formamidiniu poate crește eficiența celulelor solare realizate cu acest material. Procesul de descoperire a aditivului, modul de adăugare a acestuia și cât de bine au funcționat celulele solare au fost descrise în revista Nature Communications.
În ultimii ani, celulele solare pe bază de siliciu au devenit un standard în domeniu. Însă ultimele prețuri și disponibilitatea siliciului au determinat oamenii de știință că caute alte materiale. Un astfel de material promițător este mineralul denumit perovskit. Până în prezent, utilizarea acestuia a fost destul de limitată din motive ce țin de degradare și eficiență. Însă noul studiu pare să fi realizat progrese în această direcție.
Cercetătorii s-au concentrat pe peliculele subțiri utilizate la fabricarea celulelor solare pe bază de perovskit – ei au amestecat o cantitate mică de pirodiazol cu perovskit cu iodură de formamidiniu pentru a crea o peliculă subțire. Au făcut acest lucru pentru a-i îmbunătăți stabilitatea în timpul cristalizării.
Acest lucru a dus la legături mai puternice între PbI2 și hidrogen datorită prezenței iodurii de formamidiniu, precum și la îmbunătățirea uniformității, așa cum a fost evidențiat de reducerea agregării coloidale, care reduce defectele. Iar reducerea numărului de defecte duce la reducerea degradării.
Apoi echipa de cercetători a dezvoltat o celulă solară completă pe baza noii pelicule, utilizând o altă inovație: o tehnică de acoperire (cu sensul de vopsire) denumită „slot-die coating” în aer liber. Această inovație deschide ușa producției celulelor solare la scară industrială, ceea ce va reduce costurile, făcându-le mai competitive cu cele pe bază de siliciu.
Cercetătorii au descoperit că aditivul a crescut eficiența. Noile celule solare au fost testate la un vârf al eficienței de 21,5% și la o eficiență certificată de 20,3%. Ambele rezultate sunt cele mai mari înregistrate vreodată în privința celulelor solare pe bază de perovskit. Celulele au mai demonstrat o stabilitate pe termen lung, cu o rată de eficienței de 94% după expunerea la lumină directă timp de 1.000 de ore, în condiții de umiditate de 65%.
Sursa: Tech Xplore