Nadal trwają badania nad różnymi materiałami, które mają być wykorzystane w ogniwach słonecznych w celu zwiększenia ich wydajności. Mają one duży potencjał, ale ze względu na pewne wady nie są komercjalizowane. Jednym z takich materiałów są folie perowskitowe. W niedawnym badaniu odkryto, że usunięcie wklęsłości może poprawić stabilność cienkich folii perowskitowych.
Naukowcy z Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) uzyskali nowy wgląd w mikrostrukturę perowskitu. Najpierw usunęli wklęsłości z powierzchni ziarna kryształów perowskitu. Następnie przygotowali ogniwo słoneczne, lepiej sprawdził się podczas testów cyklu termicznego, MPPT i wilgotnego ciepła.
Dzięki temu naukowcy odkryli istnienie i wpływ wklęsłości słonecznych na poszczególne ziarna kryształów cienkich warstw perowskitu. W niedawno opublikowanym raporcie twierdzili, że granica ziaren wywołana przez zgrubienie termiczne i rozciąganie dwuosiowe wywołane przez koalescencję ziaren wyzwalać wklęsłości w materiałach perowskitowych.
Aby zrozumieć, jak wklęsłości powierzchni ziaren wpływają na filmy perowskitowe, zespół usunął je za pomocą cząsteczki surfaktantu, tridekafluoroheksano-1-sulfonowego kwasu potasowego. Pozwoliło im to zaobserwować, jak podczas formowania filmów wpływają naprężenia i dyfuzję jonów.
Zgodnie z raportem, te ogniwa wykazały znaczny wzrost wydajności konwersji mocy. Ponadto wykazały doskonałe utrzymanie wydajności konwersji mocy. Było to widoczne po pewnych testach:
- Ekspozycja na wilgotne ciepło (660 godzin)
- Maksymalna wytrzymałość śledzenia punktu zasilania (1,290 godzin)
- Cykle termiczne zgodne ze standardem ISOS (300 cykli)
Dowiedz się, jak to działa nowe układy scalone mogą zwiększyć efektywność energetyczną sztucznej inteligencji.
Po zrozumieniu, że usunięcie wklęsłości może poprawić stabilność cienkich warstw perowskitu, naukowcy odkryli, że te wklęsłości przerywają ciągłość strukturalną na granicy warstwy perowskitu. Dlatego też istnieją plany, aby to samo improwizować.
Ogólnie rzecz biorąc, perowskit ma potencjał do zastąpienia ogniwa krzemowe w różnych zastosowaniach, jednak ich długoterminowa stabilność w warunkach światła i wilgoci, a także ich warunki termomechaniczne pozostają barierą.
