Nowe podejście do projektowania ogniw słonecznych doprowadziło do rekordowej wydajności

Perowskitowe ogniwa słoneczne przekroczyły 25-procentowy wskaźnik wydajności. Naukowcy z Chin i Stanów Zjednoczonych wyjaśniają, że kluczowa w zastosowanym przez nich podejściu była technika pasywacji.
Zdjęcie ilustracyjne

Zdjęcie ilustracyjne

Jak wyjaśniają członkowie zespołu badawczego, skorzystali z pasywatora molekularnego w celu obróbki ogniw słonecznych wykonanych z perowskitu. Przebieg badań w tym zakresie oraz wynikające z nich efekty zostały opisane na łamach Joule. Według autorów publikacji, jednym z najważniejszych aspektów ich dokonań jest to, że nowa metoda pasywacji nie doprowadziła do spadku wydajności.

Czytaj też: Dachówki solarne od naszych sąsiadów prezentują nowe oblicze fotowoltaiki. Są integrowane z pompami ciepła

W toku eksperymentów zmierzono sprawność konwersji mocy tych urządzeń na poziomie 25,24%. Co istotne, po upływie 2664 godzin, w czasie których takie panele były wystawione na działanie światła słonecznego, udało się zachować 90 procent ich pierwotnej wydajności. To cenne spostrzeżenie, pokazujące, iż wykorzystana metoda obróbki nie zaburza ani sprawności konwersji mocy, ani nie ma negatywnego przełożenia na długoterminową przydatność.

Pasywacja już od pewnego czasu była uznawana za skuteczne rozwiązanie w kontekście poprawy wydajności ogniw słonecznych na bazie perowskitu. Problem polegał na tym, że pasywatory często prowadziły do spadku sprawności konwersji mocy, przynosząc odwrotny od oczekiwanego skutek. Poza tym ich użycie czasami wiązało się z pojawianiem się defektów, które pozostają niemile widziane.

Metoda pasywacji perowskitowych ogniw słonecznych zastosowana przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych i Chin doprowadziła do osiągnięcia sprawności konwersji mocy wynoszącej 25,24%

Pasywator użyty przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych i Chin nie przynosi tych negatywnych konsekwencji bez względu na stężenie. W czasie eksperymentów inżynierowie wykorzystali trzy organiczne cząsteczki zasad Lewisa. Były to kolejno pirydyna, bipirydyna i terpirydyna. Ta ostatnia wykazała najwyższą przydatność: trwałość pasywacji była w jej przypadku najbardziej zadowalająca i jednocześnie zaobserwowano najniższą zależność od stężenia.

Czytaj też: Arabscy naukowcy stworzyli ogniwo fotowoltaiczne z niebotyczną wydajnością 33,7%

Pasywacja przy udziale terpirydyny doprowadziła do powstania perowskitowych ogniw słonecznych o wydajności wynoszącej 25,24%. Wszystko to przy zwiększonej stabilności termicznej i oświetleniowej. Biorąc pod uwagę fakt, iż perowskitowe urządzenia fotowoltaiczne mają ogromny potencjał by wyprzedzić pod względem popularności ich krzemowe odpowiedniki, ostatnie postępy mogą być bardzo istotne dla całego sektora.