Perovskiittisten aurinkokennojen uudet liitokset

Monoliittiset perovskiitti/pii-tandem-aurinkokennot ovat saavuttaneet äskettäin ennätysmäisiä tehomuunnostehokkuuksia (PCE) 34,6 %. Mutta useimmat tehokkaat tandemit tehdään kehruupinnoituksella, joka ei oikein sovi massatuotantoon.

Tämän ratkaisemiseksi Abdullahin ja Helmholtz-Zentrum Berlinin tutkijat ovat kehittäneet terällä tehtävän pintakäsittelyn. Se parantaa 1,66 eV:n laajakaistavälisiä (WBG) perovskiitteja yksiliitoksisien perovskiitti aurinkokennoihin.

Lisäksi tutkijat paransivat vikojen passivointia ja energian kohdistusta vierekkäisten kontaktien välillä. Näin parannetaan varauksen irrottamista ottamalla käyttöön 2D/3D-perovskiittiheteroliitoksia elektronien ja aukkojen keräämisrajapinnoissa.

2D-integroitujen teräpinnoitettujen PSC:iden muuntaminen monoliittisiksi perovskiitti/pii tandemkennoksi paransi merkittävästi suorituskykyä, mikä mahdollisti sertifioidun 31,2 %:n tehomuunnostehokkuuden. Kapseloituina nämä tandemit säilyttävät 80 % alkuperäisestä muunnostehokkuudestaan ​​noin 1 700 tunnin ajan. Erityisesti työ osoittaa skaalautuvan mustepohjaisen valmistuksen tehokkuusmahdollisuudet korostaen vakautta ja valmistettavuutta.

KAISTin sähkötekniikan korkeakoulun ja Yonsein yliopiston tutkijoiden ryhmä on kehittänyt tehokkaan ja vakaan orgaanis-epäorgaanisen hybridin aurinkokennojen tuotantotekniikan, joka maksimoi myös lähi-infrapunavalon keruun.

Nykyisten lyijypohjaisten perovskiittiaurinkokennojen ongelmana on, että niiden absorptiospektri rajoittuu näkyvän valon alueelle, mikä estää niitä hyödyntämästä enempää kuin 52 % auringonsäteilyn kokonaisenergiasta.

Uuteen järjestelyyn kuuluva rajapintakerros muodostaa vahvan rajapintadipolin, joka vähentää tehokkaasti perovskiitin ja orgaanisen bulkkiheteroliitoksen välistä energiaestettä ja ehkäisee aukkojen kertymistä.

Näin uusi ratkaisu parantaa kennon lähi-infrapunafotonien keräystä ja varauksen siirtoa, minkä seurauksena aurinkokennon tehonmuunnostehokkuus nousee 24,0 prosenttiin. Lisäksi se saavuttaa hyvän vakauden säilyttämällä suorituskyvyn 1 200 tuntia jopa erittäin kosteassa ympäristössä.

Ulsanin kansallisen tiede- ja teknologiainstituutin, Korean yliopiston ja muiden instituuttien tutkijat esittelivät myös äskettäin uuden mahdollisen strategian parantaakseen perovskiitin aurinkokennojen tehokkuutta ja vakautta.

Perovskiittisissä aurinkokennoissa mesohuokoisilla strukturoiduilla elektroninkuljetuskerroksilla (ETL) on hyvä pintakosketus perovskiittikerroksen kanssa, mikä mahdollistaa tehokkaan varauksen erottamisen ja uuttamisen ja siten korkean hyötysuhteen laitteet.

Tämä uudessa työssä havaittiin mesohuokoinen MoS2 tehokkaaksi ja uudeksi vakaaksi ETL-materiaaliksi. Muutoksella saavutettiin 22 - 25 % tehomuunnoksen hyötysuhteita. Jatkuvassa valaistuksessa kenno pysyy vakaana yli 2 000 tuntia, mikä osoittaa parempaa valostabiilisuutta kuin TiO2:lla.

Aiheesta aiemmin:

Vakautta ja tehokkuutta perovskiittiaurinkokennoille

Välikerrokset tehostavat perovskiittikennoja

Merkittäviä läpimurtoja perovskiiteissä