Sut i ddatrys problem diraddio perfformiad celloedd solar perovskite?

Mae celloedd solar Perovskite yn dal addewid am well effeithlonrwydd trosi ffotodrydanol, ond maent yn dioddef o un o'r anfanteision mwyaf—mae eu perfformiad yn diraddio dros amser pan fyddant yn agored i olau'r haul. Ysgrifennodd tîm o wyddonwyr o'r Unol Daleithiau, Tsieina a De Korea yn y rhifyn diweddaraf o "Natur" eu bod wedi cyflawni triniaeth syml ar wyneb celloedd solar perovskite, datrys y broblem o ddiraddio, a chlirio'r ffordd ar gyfer cymhwyso technoleg celloedd solar ffilm denau. y rhwystr mwyaf.

Grŵp o ddeunyddiau sydd â'r un trefniant atomig (strwythur crisial) â'r ocsidiau perovskite mwynau yw Perovskites. Paratoir perovskites halid metal, un o'r "aelodau o'r teulu", ar gyfer eu potensial mawr i wneud cais ym maes celloedd solar ffilm tenau effeithlonrwydd ac arbed ynni. sylw. Mae celloedd solar perovskite yn llawer rhatach i'w cynhyrchu na chelloedd solar silicon, ond mae ganddynt un o'r anfanteision mwyaf – mae eu perfformiad yn diraddio pan fyddant yn agored i olau ers amser maith. Os gellir mynd i'r afael â'r broblem hon yn iawn, bydd yn helpu technoleg solar. "Hedfan i mewn i gartrefi pobl gyffredin".

Eglurodd Yang Yang, pennaeth yr ymchwil ddiweddaraf ac athro gwyddoniaeth a pheirianneg deunyddiau ym Mhrifysgol California, Los Angeles, ar gyfer diffygion celloedd solar, y dull triniaeth cyffredin a ddefnyddir ar hyn o bryd gan wyddonwyr yw adneuo haen o ïonau organig ar yr wyneb i wneud yr arwyneb yn cael ei godi'n negyddol. Er bod y driniaeth hon wedi'i chynllunio i wella effeithlonrwydd trosi ynni celloedd solar perovskite, roedd hefyd yn caniatáu i ormod o electronau gronni ar wyneb y gell. Mae hyn yn dadsefydlogi trefniant trefnus atomau, gan wneud celloedd solar perovskite yn llai ac yn llai effeithlon dros amser, gan eu gwneud yn anghyffredin yn y pen draw.

Yng ngoleuni'r darganfyddiad hwn, canfu'r tîm ffordd o fynd i'r afael â diraddio'r batri drwy baru ïonau a godir yn gadarnhaol gydag ïonau a godir yn negyddol ar yr wyneb, a oedd yn gwneud yr electronau wyneb yn fwy niwtral a sefydlog.

Profodd y tîm barhad y celloedd solar a driniwyd o dan amodau sy'n cyflymu heneiddio celloedd ac o dan amodau sy'n efelychu golau'r haul pob tywydd. Dangosodd y canlyniadau fod y celloedd yn cynnal 87% o'u heffeithlonrwydd trosi ffotodrydanol cychwynnol am fwy na 2,000 o oriau. I'r gwrthwyneb, o dan yr un amodau ac am yr un faint o amser, gostyngodd perfformiad y celloedd solar heb eu trin i 65%.

"Mae ein celloedd solar perovskite ymhlith y rhai mwyaf sefydlog o ran effeithlonrwydd a adroddwyd hyd yma, ac mae ein hymchwil ddiweddaraf yn gosod y sylfeini ar gyfer masnacheiddio a mabwysiadu technoleg celloedd solar perovskite yn eang," meddai'r ymchwilwyr. Ar sail datblygu a pherffeithio'r dechnoleg hon ymhellach, gallwn ddylunio celloedd solar perovskite mwy sefydlog."