Perovskiittikennojen parannuksia

Yhdysvaltain National Renewable Energy Laboratory (NREL) tutkijat ovat tehneet teknologisen läpimurron ja rakensivat perovskiitista aurinkokennon, jolla on kaksi etua: se on sekä erittäin tehokas että erittäin vakaa.

Työ tehtiin yhteistyössä Toledon, Colorado-Boulder ja Kalifornian San Diego yliopiston tutkijoiden kanssa.

Perovskiittisten aurinkokennojen tutkimus on keskittynyt suurelta osin niiden vakauden lisäämiseen. Aiheeseen liittyy myös kompromissi vakauden ja tehokkuuden suhteen.

Käänteinen perovskiittiarkkitehtuuri (p-i-n) tunnetaan korkeasta vakaudestaanja integroinnistaan tandem-aurinkokennoihin. NREL:n johtama tiimi lisäsi perovskiitin pintaan myös uuden 3-APy -molekyylin. Molekyyli reagoi perovskiitin sisällä olevaan formamidiniumiin ja loi sähkökentän perovskiittikerroksen pinnalle.

"Se antoi meille yhtäkkiä valtavan lisäyksen tehokkuuden lisäksi myös vakaudessa", Zhu sanoi.

Tutkijat raportoivat, että 3-APy-reaktiivinen pintatekniikka voi parantaa käänteisen kennon tehokkuutta alle 23 prosentista yli 25 prosenttiin. He huomauttivat myös, että reaktiivinen pintatekniikka erottuu tehokkaana tapana parantaa merkittävästi käänteisten kennojen suorituskykyä.

Kiinalaisten Soochowin ja Sichuanin yliopistojen tutkijat ovat äskettäin kehittäneet uuden strategian luodakseen korkealaatuisia perovskiittisia aurinkoenergian absorboijia, joissa on mikrometrin mittakaavassa olevia rakeita ja pidempi kantajien käyttöikä.

Strategia perustuu erityiseen hehkutusstrategiaan ja se tuottaa korkealaatuisia perovskiittisia absorboijia. Niiden avulla on mahdollista valmistaa tehokkaita yksiliitoksisia perovskiittiaurinkokennoja sekä kokonaan perovskiitista koostuvien tandem-aurinkokennoja.

Tuloksena saavutetaan parhaat tehonmuunnostehokkuudet 22 – 19 % ja yhden liitoksen ja 25 %:n tehokkuus täysperovskiittisille tandem aurinkokennoille.

Aiheesta aiemmin: