ساخت بادوام‌ترین و بهینه‌ ترین سلول های خورشیدی پروسکایت با روش جدید

محققان روشی یافته‌اند که طول عمر و کارایی سلول‌های خورشیدی پروسکایت را به طرز چشمگیری افزایش می‌دهد.

این سلول‌ها پس از 1,500 ساعت آزمایش، به بازده تبدیل انرژی 20.1 درصد دست یافتند. این رکوردشکنی، مسیر تولید سلول‌های خورشیدی ارزان‌تر، کارآمدتر و بادوام‌تر را هموار می‌کند.

سلول‌های خورشیدی پروسکایت در مقایسه با سلول‌های مبتنی بر سیلیکون، عملکرد بهتری دارند. این ویژگی باعث جلب توجه زیادی می‌شود اما ناپایداری  سلول‌ها مانع از تجاری‌سازی شده است.

پژوهشگران برای حل این مشکل، ابزاری برای بهبود شیمی سطح سلول‌های پروسکایت طراحی کردند. این فرآیند به “غیرفعال‌سازی” معروف است و به رفع عیوب و افزایش دوام سلول‌ها کمک می‌کند. ین هونگ لین، نویسنده این مطالعه، تأکید کرد که غیرفعال‌سازی نقش مهمی در بهبود کارایی سلول‌های پروسکایت دارد.

بهبود روش‌های غیرفعال‌سازی جهت ساخت ساخت بادوام‌ترین و بهینه‌ ترین سلول های خورشیدی معمولا ثبات طولانی‌مدت سلول‌ها را افزایش نمی‌دهد. اما محققان دریافتند که پردازش سطح سلول پروسکایت با آمینوسیان‌ها، عملکرد و طول عمر آن‌ها را به‌شدت افزایش می‌دهد.

بازده کوانتومی فوتولومینسانس، تا ۶۰ برابر افزایش یافت. این میزان نشان‌دهنده توانایی ماده در تبدیل نور جذب‌شده به انرژی است. علاوه بر این، پایداری عملیاتی سلول‌های پروسکایت پس از 1,500 ساعت آزمایش در زیر نور خورشید، همچنان بالا بود.

در پایان مطالعه، بازده تبدیل انرژی در 95 درصد مقدار اولیه خود باقی ماند. بهترین سلول‌ها به بازده انرژی چشمگیر 20.1 درصد دست یافتند که بهترین نتیجه برای سلول‌های پروسکایت تا کنون است. این موفقیت، بهره‌وری بالای سلول‌های پروسکایت در تبدیل نور خورشید به الکتریسیته را نشان می‌دهد.

این طراحی جدید با جذب بخش‌های مختلف نور خورشید، بازده کلی را افزایش داده است. نتایج عالی در ابعاد 0.25 و یک سانتی‌متر مربع به دست آمد. این پیشرفت می‌تواند تولید سلول‌های خورشیدی پروسکایتی پایدار و کارآمد را در مقیاس بزرگ تسهیل کند.

منبع: ZOOMIT

تاریخ انتشار: ۲۱ /۰۴/ ۱۴۰۳