Οι ερευνητές του City University of Hong Kong (CityUHK) παρουσίασαν μια νέα τεχνική κατασκευής για ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη.
Η ομάδα ανέπτυξε δύο καινοτομίες στη δομή των ηλιακών κυττάρων περοβσκίτη. Η πρώτη αφορούσε την ενσωμάτωση των υλικών επιλεκτικής μεταφοράς οπών και των στρωμάτων περοβσκίτη, ώστε να απλοποιηθεί η διαδικασία κατασκευής.
Η δεύτερη αφορούσε την αντικατάσταση των παραδοσιακών οργανικών υλικών, όπως το φουλερένιο και η βανθοκουπροΐνη (BCP), με οξείδιο του κασσίτερου (SnO₂), ένα ανόργανο στρώμα μεταφοράς ηλεκτρονίων, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της εναπόθεσης ατομικών στρωμάτων (ALD). Η ALD δημιούργησε ένα στρώμα οξειδίου του κασσίτερου με έλλειψη οξυγόνου, το οποίο μείωσε την ενεργειακή απόκλιση προς ένα παχύτερο στρώμα οξειδίου του κασσίτερου, βελτιώνοντας σημαντικά τη σταθερότητα λειτουργίας της συσκευής.
Η ερευνητική ομάδα υποστηρίζει ότι η νέα τεχνική κατασκευής βελτιώνει τις προοπτικές εμπορευματοποίησης των ηλιακών κυττάρων περοβσκίτη χάρη στη βελτιωμένη σταθερότητα, αξιοπιστία, απόδοση και οικονομία. «Η δομή της συσκευής που αναφέρουμε σε αυτή τη μελέτη αποτελεί την πιο απλοποιημένη αρχιτεκτονική στον τομέα των ηλιακών κυττάρων περοβσκίτη, προσφέροντας σημαντικά πλεονεκτήματα για τη βιομηχανοποίηση», δήλωσε ο συγγραφέας Gao Danpeng. Πρόσθεσε επίσης ότι η λύση δεν απαιτεί παραδοσιακό οργανικό στρώμα μεταφοράς, μειώνοντας το κόστος των υλικών και απλοποιώντας την παραγωγή.
Το άρθρο καταγράφει πώς το κατασκευασμένο κύτταρο της ομάδας πέτυχε απόδοση μετατροπής ισχύος άνω του 25% μετά την βελτιστοποίηση των ελαττωμάτων κενών οξυγόνου στο στρώμα οξειδίου του κασσίτερου. Το κύτταρο επέδειξε επίσης ανώτερη σταθερότητα σε σύγκριση με τα παραδοσιακά ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη, διατηρώντας πάνω από το 95% της απόδοσής του μετά από 2.000 ώρες συνεχούς λειτουργίας υπό αυστηρές συνθήκες δοκιμής.
Οι ερευνητές σχεδιάζουν να εφαρμόσουν τη νέα τους δομή σε μεγαλύτερα ηλιακά μοντέλα περοβσκίτη στο επόμενο στάδιο της έρευνάς τους.
