Zespół chińskich uczonych z Uniwersytetu Nanchang, Sushou Maxwell Technologies, CNPC Tubular Goods Research Institute, Politechniki Hongkongu, Uniwersytetu Technologicznego Wuhan i Uniwersytetu Fudan w Szanghaju opracował strategię pasywacji powierzchni – czytamy w EurekAlert. Z wynikami badań możemy zapoznać się w czasopiśmie naukowym Angewandte Chemie.
Czytaj też: Mają rozmach… te Chiny. W tej branży nie mają sobie równych na świecie, ale po drodze nie brakuje wyzwań
Rzecz tyczy się specyficznego rodzaju urządzeń fotowoltaicznych jakimi są tandemowe, monolityczne ogniwa krzemowo-perowskitowe. Nie jest to kompletnie obca technologia dla świata naukowego. Zajmują się nią różne zespoły badawcze, np. w Arabii Saudyjskiej czy w Instytucie Fraunhofera w Niemczech. Chińczycy również przysiedli nad tym ciekawym rozwiązaniem. Co ciekawe, do produkcji monokryształów krzemu wykorzystali metodę Czochralskiego – polskiego chemika i materiałoznawcy z 1 poł. XX wieku.
Chiny przodują w badaniach nad fotowoltaiką. Najnowsze odkrycie dotyczy tandemowych ogniw słonecznych
Tandemy z krzemu i perowskitu są obiecującymi ogniwami z uwagi na to, że składają się z dwóch komponentów pochłaniających promieniowanie słoneczne o różnej długości fal. Niestety wśród problemów tej technologii należy wymienić to, że proces ich wytwarzania generuje się wiele defektów w sieci krystalicznej. Mowa tutaj o momencie osadzania na płytkach krzemowych subogniwa perowskitowego.
Czytaj też: Chiny nałożą ostre przepisy na fotowoltaikę. Co zmienią nowe wymogi?
Chińscy naukowcy spróbowali zaradzić kwestii defektów i stworzyli nową metodę pasywacji powierzchni, dzięki której „wygładza się” powierzchnię warstwy perowskitowej. W swoich działaniach użyli oni organicznego związku CF3-TEA, który osadzali metodą dynamicznego powlekania natryskowego. W ten sposób udało się wytworzyć idealnie jednolitą powłokę na ogniwie i to nawet na powierzchniach mikroteksturalnych.
Czytaj też: Wow! Chiny chcą zniszczyć planetoidę. To ma być chiński system obrony planetarnej
Jakie rezultaty przyniosło zastosowanie dodatkowego związku? Autorzy badań tłumaczą, że dzięki CF3-TEA „rekombinacja nieradiacyjna została stłumiona, a poziomy energetyczne dostosowane tak, żeby elektrony na granicach faz mogły swobodniej być przenoszone do warstw je wychwytujących.” Finalnie tandemowe ogniwo krzemowo-perowskitowe osiągnęło wysoką sprawność konwersji energii rzędu 31 proc. i utrzymało satysfakcjonującą stabilność po 600 godzinach pracy.