Negli ultimi anni, i ricercatori hanno studiato diversi design di celle solari per promuovere un'ampia distribuzione. Di recente, i ricercatori stanno potenziando strategicamente l'efficienza delle celle solari organiche grazie ai suoi vantaggi rispetto a quelle tradizionali. Le celle solari organiche che utilizzano materiali perovskite hanno costi di fabbricazione inferiori, maggiore flessibilità e sintonizzabilità.
I ricercatori del Laboratorio chiave di Suzhou per nuovi materiali e dispositivi semiconduttori-optoelettronici dell'Università di Soochow hanno sviluppato un metodo per ridurre la segregazione di fase nelle perovskiti a banda proibita ampia . Sebbene queste celle tandem possano teoricamente raggiungere elevate efficienze di conversione di potenza (PCE) e stabilità, si scontrano con ostacoli dovuti alla segregazione di fase, che degrada le prestazioni delle perovskiti a banda proibita ampia e ostacola la ricombinazione dello strato di interconnessione.
Migliorando così le prestazioni e la stabilità delle celle tandem perovskite/organiche. La loro strategia descritta prevede l'incorporazione di una lega pseudo-tripla-alogenuro in perovskiti miste di alogenuro contenenti iodio e bromo.
Nonostante un'efficienza di conversione energetica (PCE) massima certificata del 19.4% , le celle solari organiche sono ancora inferiori a quelle al silicio. Per migliorarne l'efficienza e la stabilità, i ricercatori propongono di combinare le celle organiche con perovskiti a banda proibita ampia a base di alogenuri misti per generare celle solari tandem perovskite/organiche.
In un'altra ricerca si è concluso che una semplice modifica apportata dagli scienziati di Cambridge può dare un'accelerazione alla produzione di combustibili puliti.
Risultati sperimentali
I ricercatori hanno utilizzato celle solari tandem perovskite/organiche per valutare la loro tecnica proposta per la soppressione della segregazione di fase nelle perovskiti a banda larga. I test iniziali hanno mostrato che le celle solari tandem avevano un PCE del 25.82%, con un PCE certificato del 25.06% e una stabilità operativa di 1,000 ore.
Sfide e soluzioni nelle celle solari tandem
I ricercatori hanno scoperto che l'introduzione dei loro ioni pseudo-alogeni tiocianato in perovskiti di alogenuro misto iodio/bromuro impedisce agli elementi alogenuri di separarsi all'interno della cella solare. Il tiocianato ha infine rallentato la cristallizzazione impedendo agli ioni di muoversi e facilitando così il trasferimento della carica elettrica nelle celle solari.
Prospettive future di celle solari organiche efficienti
In futuro, questa metodologia potrebbe essere estesa e applicata ad altre perovskiti a banda larga di varie composizioni. Ciò potrebbe eventualmente portare allo sviluppo di nuovi potenziali fotovoltaici perovskiti/organici. Queste versioni future potrebbero essere più stabili sotto varie intensità di luce, avere PCE più elevati e funzionare per periodi più lunghi prima del deterioramento.
Fonte : Soppressione della segregazione di fase nelle perovskiti a banda proibita ampia
