Att göra perovskitiska solceller mer stabila
Perovskite solceller är överkomliga och fungerar bra men håller inte.En ny metod fixar detta problem utan vanliga avvägningar.Vad gör det annorlunda?
Perovskite solceller kan vara ett billigt och effektivt sätt att producera energi, men de har ett stort problem - de håller inte länge.Perovskite solceller kan vara ett billigt och effektivt sätt att producera energi, men de har ett stort problem - de håller inte länge.Ett forskargrupp från Peking University har publicerat två artiklar om Perovskite solceller inom vetenskapen.
På grund av dess fotovoltaiska egenskaper, låg kostnad och termisk stabilitet, är formamidinium bly triiodid (FAPBI₃) en lovande absorberare för högeffektiv perovskite solceller.Emellertid är dess komplexa kristallisationskinetik och termodynamisk metastbarhet vid rumstemperaturutmaning kristallisationskvalitet och långvarig stabilitet.
Legeringsstrategier, såsom tillsats av metylammoniumhydroklorid och CS⁺, hjälper till att kontrollera kristallisation och förbättra fotoelektriska egenskaper.De lämnar emellertid ofta kvarvarande tillsatser som kan leda till katjon-anion-separering, termisk nedbrytning och oönskade kemiska reaktioner.
Dessa utmaningar gör att producerande högkvalitativa, icke-legerade a-FAPBI₃/Perovskite-filmer och relaterade enheter är svåra.Teamet har introducerat en jodinterkalations-deklarationsstrategi för att producera högkvalitativa, olegerade a-fapbi₃ perovskite-filmer, vilket förbättrar effektiviteten och stabiliteten hos perovskit solceller.
I detta tillvägagångssätt bildar den starka interaktionen mellan kogenetisk jod (I₂) och I⁻ polyiodidjoner, vilket förändrar den konventionella FAI + PBI₂ → FAPBI₃ -reaktionsvägen till Fai₃ + Pbi₂ → Fapbi₃ + i₂.Denna modifiering hjälper till att övervinna hinder för a-FAPBI₃-bildning.
Under glödgningen säkerställer I₂-volatiliteten dess fullständiga borttagning från gitteret, förhindrar extrinsisk rest och resulterar i en högkvalitativ, icke-legerad a-FAPBI₃-film.Den förbättrade kristallkvaliteten och enhetligheten förbättrar termisk stabilitet, vilket minskar jonmigrationen.
Solceller baserade på denna icke-legerade a-FAPBI₃-film uppnådde en kraftomvandlingseffektivitet på över 24% och behöll 99% av sin ursprungliga effektivitet efter mer än 1 100 timmars drift vid 85 ° C under belysning.Detta arbete belyser teamets bidrag till att främja fotovoltaisk teknik genom att hantera viktiga utmaningar inom stabilitet och effektivitet.