Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Beihang της Κίνας δημιούργησαν έναν νέο τύπο ηλιακού κυττάρου περοβσκίτη που εξαλείφει την ανάγκη για ένα δαπανηρό εξάρτημα και επιτυγχάνει καλή απόδοση. Αυτή η καινοτομία περιλαμβάνει έναν άνθρακα ως ηλεκτρόδιο και μια ειδικά επεξεργασμένη στοιβάδα περοβσκίτη που μπορεί να έρθει σε άμεση επαφή, σύμφωνα με το pv magazine.
Παραδοσιακά, μια στρώση μεταφοράς οπών (HTL) βρίσκεται ανάμεσα στον άνθρακα ως ηλεκτρόδιο και τη στοιβάδα περοβσκίτη που απορροφά το φως σε ένα ηλιακό κύτταρο. Αυτή η HTL αποτρέπει ανεπιθύμητες αλληλεπιδράσεις αλλά αυξάνει το κόστος. Ο νέος σχεδιασμός ξεπερνάει αυτή την πρόκληση τροποποιώντας την επιφάνεια του περοβσκίτη μέσω μιας χημικής επεξεργασίας με αλοειδίο βενζοϋλοχολίνης (BzChX).
Η επεξεργασία BzChX αντιμετωπίζει δύο βασικά ζητήματα. Πρώτον, βελτιώνει την ποιότητα των κρυστάλλων της μεμβράνης περοβσκίτη, μειώνοντας τα ελαττώματα που εμποδίζουν την απόδοση. Δεύτερον, δημιουργεί μια συγκεκριμένη δομή στην επιφάνεια του περοβσκίτη που επιτρέπει την πιο ομαλή μεταφορά ηλεκτρικών φορτίων μεταξύ της μεμβράνης και του ηλεκτροδίου άνθρακα, εξαλείφοντας την ανάγκη για την HTL.
Οι ερευνητές κατασκεύασαν το κύτταρό τους χρησιμοποιώντας κοινά υλικά όπως οξείδιο κασσίτερου, οξείδιο τιτανίου και ένα απορροφητικό φωτός περοβσκίτη. Κάτω από συνθήκες τυπικών δοκιμών, αυτός ο σχεδιασμός πέτυχε αποδοτικότητα μετατροπής ισχύος 14,15%, που δείχνει πόσο καλά μετατρέπει το φως σε ηλεκτρισμό. Αυτή είναι μια σημαντική βελτίωση σε σύγκριση με ένα κύτταρο χωρίς τη θεραπεία BzChX, το οποίο έφτασε μόνο στο 12,29% αποδοτικότητα.
Ένα άλλο ενθαρρυντικό εύρημα είναι ότι τα κύτταρα που έχουν υποστεί επεξεργασία BzChX διατήρησαν πάνω από 92,9% της αρχικής τους απόδοσης ακόμα και μετά από παρατεταμένη λειτουργία. Αυτά τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν στο “Cell Reports Physical Science”, υποδηλώνουν μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για την ανάπτυξη ηλιακών κυττάρων περοβσκίτη υψηλής απόδοσης και δυνητικά χαμηλότερου κόστους. Η στρατηγική συνδυάζει τη βελτιστοποίηση των επιπέδων ενέργειας μέσα στο κύτταρο με την αποτελεσματική αντιμετώπιση των εσωτερικών ελαττωμάτων για καλύτερη συνολική απόδοση και σταθερότητα.
Διαβάστε ακόμη
Πράσινη μετάβαση και ΑΠΕ στηρίζουν τις περιφέρειες της ΕΕ
