دراسة مبتكرة توضح العوامل الرئيسية لأداء طويل الأمد لخلايا البيروفسكايت الشمسية في ظروف العالم الحقيقي

دراسة مبتكرة توضح العوامل الرئيسية لأداء طويل الأمد لخلايا البيروفسكايت الشمسية في ظروف العالم الحقيقي

من الاستقرار المثير للإعجاب إلى النتائج الواعدة، قد يصبح الطريق إلى تسويق خلايا البيروفسكايت الشمسية الهاليدية المعدنية (MHPSCs) أسهل قريبًا. أظهرت دراسة جديدة نُشرت في Nature Photonics أن اختبار الاستقرار الداخلي المتسارع يمكن أن يتنبأ بموثوقية MHPSCs في ظل الظروف الخارجية الواقعية.

تعد MHPSCs تقنية واعدة ومنخفضة التكلفة للخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة (PV). إنها تحقق كفاءات مذهلة لكل من التطبيقات الفردية والترادفية. ومع ذلك، لجلب هذه التكنولوجيا إلى السوق، من المهم أن نفهم كيف تتصرف الخلايا في ظل الظروف الخارجية المعقدة مثل الضوء والحرارة والرطوبة.

وتبين الدراسة أن التدهور، أي انخفاض الأداء، للخلايا تحت الإضاءة ودرجات الحرارة المرتفعة يوفر مؤشرات جيدة على موثوقيتها في الهواء الطلق. ومن خلال تحسين خصائص حجب الأيونات لطبقة معينة في الخلية، يمكن زيادة درجة الحرارة الأكثر استقرارًا من الناحية التشغيلية بمقدار 2.8 مرة من 50 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية. حققت الخلايا عمرًا مذهلًا يزيد عن 1000 ساعة عند 85 درجة مئوية، وما يقرب من 8200 ساعة عند 50 درجة مئوية، مع تدهور متوقع بنسبة 20%.

نتائج هذه الدراسة واعدة لمزيد من التطوير لـ MHPSCs ويمكن أن تلعب دورًا مهمًا في تسريع عملية التطوير. ومن خلال استخدام اختبار الاستقرار الداخلي المتسارع، يمكن للعلماء والمهندسين العمل خصيصًا لتحسين موثوقية MHPSCs دون الاعتماد على اختبارات خارجية طويلة.

يؤكد الباحثون أيضًا على أهمية التفاعل بين طبقات معينة في الخلية، وهي أكسيد القصدير الإنديوم (ITO)، والطبقات الأحادية المجمعة ذاتيًا (SAM)، والبيروفسكايت. هذه الواجهة لها تأثير كبير على استقرار الخلية ووظائفها.

نتائج هذه الدراسة واعدة وقد تمهد الطريق للاستخدام التجاري لـ MHPSCs. هناك حاجة إلى مزيد من البحث والتطوير لتحسين أداء وموثوقية هذه التكنولوجيا الواعدة.

مصدر:
(تمت إزالة الرابط)