Under de senaste åren har forskare studerat olika solcellsdesigner för att främja utbredd användning. Nyligen har forskare förbättrat effektiviteten av organiska solceller strategiskt på grund av dess fördelar jämfört med traditionella. Organiska solceller som använder perovskitmaterial har lägre tillverkningskostnader, större flexibilitet och inställbarhet.
Forskare från Soochow Universitys Suzhou Key Laboratory of Novel Semiconductor-Optoelectronic Materials and Devices har utvecklat en metod för att minska fassegregation i perovskiter med brett bandgap . Även om dessa tandemceller teoretiskt sett kan uppnå höga PCE-värden och stabilitet, möter de hinder på grund av fassegregation som försämrar prestandan hos perovskiter med brett bandgap och hindrar rekombination av sammankopplingslager.
Därigenom förbättras prestandan och stabiliteten hos perovskit/organiska tandemceller. Deras strategi som beskrivs involverar inkorporering av en pseudo-trippelhalogenidlegering i blandade halogenidperovskiter innehållande jod och brom.
Trots att de har en maximal certifierad effektomvandlingseffektivitet (PCE) på 19.4 % , hamnar organiska solceller fortfarande efter kiselsolceller. För att förbättra effektiviteten och stabiliteten föreslår forskare att de slår samman organiska celler med blandade halogenidperovskiter med brett bandgap för att generera perovskit/organiska tandemsolceller.
I en annan forskning drogs slutsatsen att en enkel manipulation av forskare från Cambridge kan öka produktionen av rent bränsle.
Experimentella resultat
Forskarna har använt perovskite/organiska tandemsolceller för att utvärdera deras föreslagna teknik för att undertrycka fassegregation i perovskiter med breda bandgap. Inledande tester visade att tandemsolceller hade en PCE på 25.82 %, med en certifierad PCE på 25.06 % och en driftsstabilitet på 1,000 XNUMX timmar.
Utmaningar och lösningar inom tandemsolceller
Forskarna upptäckte att införandet av sina pseudo-halogentiocyanatjoner i jod/bromid blandade halogenidperovskiter förhindrar halidelement från att separera i solcellen. Tiocyanat bromsade så småningom kristallisationen och hindrade joner från att röra sig och underlättade på så sätt överföringen av elektrisk laddning i solcellerna.
Framtida prospekt av effektiva organiska solceller
I framtiden kan denna metodik utökas och tillämpas på andra perovskiter med breda bandgap av olika sammansättningar. Detta kan så småningom leda till utvecklingen av potentiella nya perovskit/organiska solceller. Dessa framtida versioner skulle kunna vara mer stabila under olika ljusintensiteter, ha högre PCE och fungera under längre perioder innan de försämras.
Källa : Undertryckande av fassegregation i perovskiter med brett bandgap
