Ci sono ancora vari materiali in fase di ricerca da utilizzare nelle celle solari per migliorarne l'efficienza. Questi hanno un potenziale elevato ma a causa di alcuni inconvenienti, non vengono commercializzati. I film di perovskite sono uno di questi materiali. In una ricerca recente, è stato scoperto che la rimozione delle concavità può migliorare la stabilità nel film sottile di perovskite.
I ricercatori dell'Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong (HKUST) hanno acquisito una nuova comprensione della microstruttura della perovskite. Hanno innanzitutto rimosso le concavità dalla superficie dei grani dei cristalli di perovskite. Successivamente, la cella solare così preparata ha mostrato prestazioni migliori durante i test di cicli termici, MPPT e calore umido.
Attraverso questo studio, gli scienziati hanno rivelato l'esistenza e l'impatto delle concavità solari sui singoli grani cristallini dei film sottili di perovskite. Nel loro recente rapporto, hanno affermato che il bordo del grano indotto dall'ingrossamento termico e la deformazione di trazione biassiale indotta dalla coalescenza dei grani innescano le concavità nei materiali di perovskite.
Per comprendere come le concavità della superficie dei grani influenzino i film di perovskite, il team li ha rimossi utilizzando una molecola tensioattiva, l'acido tridecafluoroesano-1-solfonico potassico. Ciò ha permesso loro di osservare come durante la formazione dei film, vengono influenzati la deformazione e la diffusione degli ioni.
Secondo il rapporto, queste celle hanno mostrato un aumento significativo dell'efficienza di conversione di potenza. Inoltre, hanno dimostrato un'eccellente conservazione dell'efficienza di conversione di potenza. Ciò è stato evidente dopo alcuni test:
- Esposizione al calore umido (660 ore)
- Durata massima del tracciamento del punto di potenza (1,290 ore)
- Cicli termici standardizzati ISOS (300 cicli)
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Dopo aver capito che la rimozione delle concavità può migliorare la stabilità del film sottile di perovskite, gli scienziati hanno scoperto che queste concavità interrompono la continuità strutturale all'interfaccia del film di perovskite. Quindi, ci sono piani per improvvisare la stessa cosa.
In generale, le perovskiti hanno il potenziale per sostituire le celle al silicio in diverse applicazioni, ma la loro stabilità a lungo termine in presenza di luce e umidità, oltre alle loro condizioni termomeccaniche, rimangono un ostacolo.
