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 del Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong (HKUST) hanno acquisito una nuova intuizione sulla microstruttura della perovskite. Hanno prima rimosso le concavità dalla superficie dei grani dei cristalli di perovskite. Poi la cella solare preparata, ha funzionato meglio durante i test di ciclo termico, MPPT e calore umido.
Attraverso questo, gli scienziati hanno rivelato l'esistenza e l'impatto delle concavità solari sui singoli grani cristallini di film sottili di perovskite. Nel loro rapporto pubblicato di recente, hanno affermato che il confine del grano indotto dall'ingrossamento termico e la deformazione di trazione biassiale indotta dalla coalescenza del grano innescare le concavità nei materiali perovskiti.
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, la perovskite ha la potenziale per sostituire celle di silicio in varie applicazioni, ma la loro stabilità a lungo termine alla luce e all'umidità, oltre alle loro condizioni termomeccaniche, rimangono un ostacolo.
