研究者オックスフォード大学とエキサイトンサイエンス安定したペロブスカイト太陽電池を作成する新しい方法を開発しましたシリコンの耐久性に対抗する可能性があります。
研究者は、溶媒ジメチル - スルホキシドを除去し、結晶化剤として塩化ジメチルアンモニウムを導入することにより、ペロブスカイト太陽電池の欠陥を減らしました。これにより、チームはペロブスカイト結晶化プロセスの中間段階をよりよく制御することができ、品質が向上し、安定性が向上した薄膜につながりました。
チームによって作成された新しいペロブスカイト太陽電池は、コントロールグループを上回ることが示され、熱、湿度、および光の劣化に対する耐性が示されました。
研究、「安定したペロブスカイト太陽電池のためのジメチルアンモニウム陽イオン添加剤を介した中期エンジニアリング、ヘンリー・スナイス教授とウド・バッハ教授が率いることは、コマーシャルシリコンの安定性を一致させるための強力な一歩であり、ペロブスカイトシリコンタンデムデバイスを支配的な次世代太陽電池になるための有望な候補者にする。
新しいペロブスカイト太陽電池の作成
フォルムアミジニウム - ペロブスカイト太陽電池は、安定性を高める新しい合成プロセスを使用して作成されました。
オックスフォード大学の博士課程の学生、フィリップ・ホルジーは、マリー・キュリーの初期段階の研究者であり共同最初の著者であるフィリップ・ホルツヘイは、「安定したパフォーマンスではない場合、パフォーマンスに価値がないことに気付くために人々が変化することは本当に重要です。」
「デバイスが1日、1週間、または何かが続く場合、それほど価値はありません。それは何年も続かなければなりません。」
研究者たちは、65°Cで模倣された日光の下で1,400時間以上T80しきい値を超えて動作していることを発見しました。 T80は、研究分野内の一般的なベンチマークであり、太陽電池が初期効率の80％に低下するのにかかる時間です。
1,600時間を超えて、従来のジメチル - スルホキシドアプローチを使用して製造された制御装置は機能を停止しました。ただし、新しい改良された設計で製造されたデバイスは、加速老化条件下で、元の効率の70％を保持していました。
同じ劣化研究が85°Cのデバイスのグループで実施され、新しいペロブスカイト太陽電池が再びコントロールグループを上回っています。
これから収集されたデータから、チームは、新しい細胞がさらされている温度の10°Cの上昇ごとに1.7倍になることを計算しました。デバイス。
論文の対応する共同最初の著者であるデイビッド・マクミーキン博士は、次のように述べています。光スペクトル全体の下で65°Cと85°Cで細胞を老化させました。」
研究で使用されるデバイスの数も重要であり、他の多くのペロブスカイト太陽電池研究プロジェクトは1つまたは2つのプロトタイプに限定されています。
「ほとんどの研究は、この設計が他の設計よりも安定しているかどうかを判断するために、標準偏差または統計的アプローチのない1つの曲線のみを示しています」とMcMeekin博士は付け加えました。
研究者は、より大きな安定性と商業的実行可能性を達成するための重要な要因として、ペロブスカイト結晶化の中間相に関するより多くの研究を奨励するために彼らの仕事を望んでいます。
ペロブスカイトについて
ペロブスカイト太陽電池は、より安価ですシリコン太陽光発電、実験室条件で人為的に合成され、柔軟性と調整可能なバンドギャップで生成されます。
過去10年間で、これらのセルは予想外に出現し、25％以上の印象的なパワーコンバージョン効率に達しました。
しかし、研究者は、材料が広範囲にわたる商用アプリケーションで使用されるのを阻害する根本的な問題を解決する代わりに、以前に最も効率的なペロブスカイト太陽電池の作成にあまりにも集中してきました。
シリコンと比較して、ペロブスカイトの太陽電池は、実際の条件で急速に分解し、熱や水分にさらされ、損傷を引き起こし、デバイスの性能に悪影響を与える可能性があります。
これらの安定性の問題を解決することは、ペロブスカイトの太陽電池が市販のシリコン太陽光発電を一致させるために不可欠です。これは、研究者が新しい研究で実証できるものです。
