...

20 lat stabilnej pracy ogniwa perowskitowego z mezoporowatym węglem

18 listopada 2021
20 lat stabilnej pracy ogniwa perowskitowego z mezoporowatym węglem

Naukowcy z japońskiego Kishu Giken Kogyo i Uniwersytetu Hyogo, szwajcarskiego Solaronix i niemieckiego Fraunhofer ISE zbadali długoterminową stabilność perowskitowych ogniw słonecznych zawierających warstwy mezoporowatego węgla. Poprawa stabilności stała się jednym z najważniejszych celów w praktycznym zastosowaniu fotowoltaiki perowskitowej.

Tutaj opracowujemy zamknięte minimoduły słoneczne z perowskitu z mezoporowatym węglem, które zachowują ponad 92% swojej początkowej wydajności po 3000 godzin starzenia wilgocią i ciepłem w temperaturze 85 °C/85% wilgotności względnej, przy zachowaniu 90% wartości początkowej przez 3260 godzin, co odpowiada 20-letniej stabilności przy użytkowaniu na zewnątrz  –piszą w swojej pracy opublikowanej w „Cell Reports Physical Science”.

Stabilność tę przypisuje się zjawisku wzrostu wydajności wywołanego światłem. Mechanizm jest związany z organicznymi cząsteczkami kwasu 5-amonowalerianowego i metyloamonowego T mającymi pozytywny wpływ na transport ładunków i migrację jonów. Ta praca poszerza nasze obecne zrozumienie mechanizmu leżącego u podstaw wzrostu wydajności i stabilności wywołanej światłem.

Perowskity metalohalogenkowe zyskały niezwykłą uwagę jako warstwy konwersji fotoelektrycznej w fotowoltaice (PV). Technologia ta została zapoczątkowana przez Miyasakę i współpracowników, opisana w pracy O sprawnościach konwersji energii (PCE) perowskitowych modułów słonecznych sięgających 17,9%.
Wydajność ogniw perowskitowych stała się już porównywalna z wydajnością znanych technologii, takich jak multikrystaliczne moduły słoneczne na bazie Si (20,4%). Dlatego też przedmiotem uwagi naukowców pracujących nad perowskitowymi ogniwami fotowoltaicznymi stała się długoterminowa stabilność wydajności. W szczególności brak stabilności w warunkach długotrwałego działania światłem (LS) jest nieodłączną cechą ogniw perowskitowych. W tym kontekście zgłoszono sprzeczne wyniki dotyczące stabilności światła w przypadku perowskitów PV, a temat jest nadal przedmiotem dyskusji. Jedno zjawisko to tzw. gojenie wywołane światłem, a drugie to degradacja wywołana światłem (LID), w wyniku czego zachowanie LS nie jest jeszcze dobrze zrozumiane.

Źródło: https://www.sciencedirect.com/

Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika