Καινοτόμος μελέτη καταδεικνύει βασικούς παράγοντες για τη μακροχρόνια απόδοση των ηλιακών κυψελών περοβσκίτη σε πραγματικές συνθήκες

Καινοτόμος μελέτη καταδεικνύει βασικούς παράγοντες για τη μακροχρόνια απόδοση των ηλιακών κυψελών περοβσκίτη σε πραγματικές συνθήκες

Από την εντυπωσιακή σταθερότητα έως τα πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα, ο δρόμος προς την εμπορευματοποίηση των ηλιακών κυψελών περοβσκίτης μετάλλου αλογονιδίου (MHPSCs) μπορεί σύντομα να γίνει ευκολότερος. Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Photonics έδειξε ότι οι επιταχυνόμενες δοκιμές ευστάθειας σε εσωτερικούς χώρους μπορούν να προβλέψουν την αξιοπιστία των MHPSC υπό πραγματικές εξωτερικές συνθήκες.

Τα MHPSC είναι μια πολλά υποσχόμενη, χαμηλού κόστους φωτοβολταϊκή τεχνολογία λεπτής μεμβράνης (PV). Επιτυγχάνουν εντυπωσιακή απόδοση τόσο για μεμονωμένες όσο και για διπλές εφαρμογές. Ωστόσο, για να κυκλοφορήσει αυτή η τεχνολογία στην αγορά, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς συμπεριφέρονται τα κύτταρα κάτω από περίπλοκες εξωτερικές συνθήκες όπως το φως, η θερμότητα και η υγρασία.

Η μελέτη δείχνει ότι η υποβάθμιση, δηλαδή η μείωση της απόδοσης, των κυψελών υπό φωτισμό και υψηλές θερμοκρασίες παρέχει καλές ενδείξεις για την αξιοπιστία τους σε εξωτερικούς χώρους. Με τη βελτίωση των ιδιοτήτων αποκλεισμού ιόντων ενός συγκεκριμένου στρώματος στο στοιχείο, η πιο σταθερή λειτουργικά θερμοκρασία θα μπορούσε να αυξηθεί κατά 2,8 φορές από 50°C σε 85°C. Τα κύτταρα πέτυχαν μια εκπληκτική διάρκεια ζωής πάνω από 1000 ώρες στους 85°C και σχεδόν 8200 ώρες στους 50°C, με αναμενόμενη υποβάθμιση 20%.

Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης είναι ελπιδοφόρα για την περαιτέρω ανάπτυξη των MHPSC και θα μπορούσαν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην επιτάχυνση της διαδικασίας ανάπτυξης. Χρησιμοποιώντας επιταχυνόμενες δοκιμές ευστάθειας σε εσωτερικούς χώρους, οι επιστήμονες και οι μηχανικοί μπορούν να εργαστούν ειδικά για να βελτιώσουν την αξιοπιστία των MHPSC χωρίς να βασίζονται σε μακροχρόνιες δοκιμές σε εξωτερικούς χώρους.

Οι ερευνητές τονίζουν επίσης τη σημασία της διεπαφής μεταξύ ορισμένων στρωμάτων στο κύτταρο, δηλαδή το οξείδιο του κασσιτέρου του ινδίου (ITO), τις αυτοσυναρμολογούμενες μονοστιβάδες (SAM) και τον περοβσκίτη. Αυτή η διεπαφή έχει σημαντικό αντίκτυπο στη σταθερότητα και τη λειτουργία της κυψέλης.

Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης είναι ελπιδοφόρα και μπορεί να ανοίξουν το δρόμο για την εμπορική χρήση των MHPSC. Απαιτείται περαιτέρω έρευνα και ανάπτυξη για περαιτέρω βελτίωση της απόδοσης και της αξιοπιστίας αυτής της πολλά υποσχόμενης τεχνολογίας.

Πηγή:
(ο σύνδεσμος αφαιρέθηκε)