Viime vuosina tutkijat ovat tutkineet erilaisia aurinkokennojen malleja edistääkseen laajaa käyttöönottoa. Viime aikoina tutkijat ovat strategisesti tehostaneet orgaanisten aurinkokennojen tehokkuutta sen etujen ansiosta perinteisiin verrattuna. Perovskiittimateriaaleja käyttävillä orgaanisilla aurinkokennoilla on alhaisemmat valmistuskustannukset, suurempi joustavuus ja viritettävyys.
Tutkijat Soochowin yliopistossa Suzhoun uusien puolijohde-optoelektronisten materiaalien ja laitteiden laboratorio kehitti menetelmän vähentää faasisegregaatiota laajakaistaisissa perovskiiteissa. Vaikka nämä tandemsolut voivat teoriassa saavuttaa korkean PCE:n ja stabiilisuuden, ne kohtaavat esteitä, jotka johtuvat vaiheiden erottelusta, mikä heikentää laajakaistaisen perovskiitin suorituskykyä ja estää liitäntäkerroksen rekombinaatiota.
Parantaa siten perovskiittien/orgaanisten tandemsolujen suorituskykyä ja vakautta. Heidän kuvattu strategiansa sisältää pseudo-kolmoishalogenidiseoksen sisällyttämisen jodia ja bromia sisältäviin sekoitettuihin halogenidiperovskiitteihin.
Huolimatta maksimista sertifioitu tehomuunnostehokkuus (PCE) 19.4 %, orgaaniset aurinkokennot jäävät edelleen piiaurinkokennojen taakse. Tehokkuuden ja vakauden parantamiseksi tutkijat ehdottavat orgaanisten kennojen yhdistämistä laajakaistaisten perovskiittien sekoitettuihin halogenideihin perovskiitin/orgaanisen tandem-aurinkokennojen tuottamiseksi.
Toisessa tutkimuksessa pääteltiin, Cambridgen tutkijoiden yksinkertainen käänne voi lisätä puhtaan polttoaineen tuotantoa.
Kokeelliset tulokset
Tutkijat ovat käyttäneet perovskiitti-/orgaanisia tandem-aurinkokennoja arvioidakseen ehdotettua tekniikkaa faasisegregaation tukahduttamiseksi laajakaistaisissa perovskiiteissa. Alkutestaus osoitti, että tandem-aurinkokennojen PCE oli 25.82 %, sertifioitu PCE oli 25.06 % ja toimintavakaus 1,000 XNUMX tuntia.
Haasteet ja ratkaisut tandem-aurinkokennoissa
Tutkijat havaitsivat, että pseudohalogeenitiosyanaatti-ionien lisääminen jodi/bromidi-halogenidiperovskiitteihin estää halogenidielementtien erottumisen aurinkokennon sisällä. Tiosyanaatti hidasti lopulta kiteytymistä estäen ioneja liikkumasta ja siten helpottaen sähkövarauksen siirtoa aurinkokennoissa.
Tulevaisuuden näkymät tehokkaista orgaanisista aurinkokennoista
Tulevaisuudessa tätä menetelmää voitaisiin laajentaa ja soveltaa muihin laajakaistaisiin perovskiitteihin, joilla on erilaisia koostumuksia. Tämä voi lopulta johtaa mahdollisten uusien perovskiittien/orgaanisten aurinkosähköjen kehittämiseen. Nämä tulevat versiot voisivat olla vakaampia erilaisissa valovoimakkuuksissa, ja niillä on korkeampi PCE ja ne toimivat pidempään ennen huononemista.
Lähde: Vaiheerottelun estäminen laajakaistaisissa perovskiiteissa
