Các nhà khoa học chế tạo mô-đun phụ perovskite diện tích lớn, hiệu suất cao cho pin mặt trời

Các nhà khoa học chế tạo mô-đun phụ perovskite diện tích lớn, hiệu suất cao cho pin mặt trời

    Các nhà khoa học chế tạo mô-đun phụ perovskite diện tích lớn, hiệu suất cao cho pin mặt trời

    Scientists fabricate high-performance, large-area perovskite submodules for solar cells

    Sơ đồ minh họa SRE cho phim NiOx và các thông số quang điện của thiết bị SRE-perovskite. Ảnh: DU Minyong
    Pin mặt trời Perovskite (PSC) là công nghệ năng lượng mặt trời đầy hứa hẹn. Mặc dù quy trình chế biến ướt chi phí thấp đã cho thấy lợi thế trong chế tạo PSC diện tích nhỏ, việc chuẩn bị các lớp vận chuyển điện tích đồng đều với độ dày vài nanomet từ dung dịch cho các sản phẩm diện tích lớn cỡ mét vẫn còn nhiều thách thức.

    Gần đây, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Liu Shengzhong từ Viện Vật lý Hóa học Đại Liên (DICP) thuộc Học viện Khoa học Trung Quốc (CAS) đứng đầu đã phát triển một chiến lược kỹ thuật oxy hóa khử bề mặt dễ dàng (SRE) cho NiOx được lắng đọng chân không để phù hợp với khe. -đen phủ perovskite và chế tạo các môđun con perovskite diện tích lớn hiệu suất cao.

    Tác phẩm này được xuất bản trên tạp chí Joule vào ngày 21 tháng 7.

    PSC đảo ngược có khả năng có giá trị hơn so với các đối tác bình thường của chúng bởi vì PSC trước đây có hành vi trễ dễ dàng giảm thiểu và độ bền lâu dài. NiOx đã được chứng minh là vật liệu vận chuyển lỗ cho PSC đảo ngược. Nhưng đối với hầu hết các màng NiOx được xử lý chân không, bề mặt tương đối kỵ nước làm giảm độ bám dính của mực perovskite, gây khó khăn cho việc lắng đọng các màng perovskite có diện tích lớn.

    Hơn nữa, hóa học bề mặt của NiOx khá phức tạp vì một số lượng lớn Ni ở trạng thái oxy hóa cao và các hydroxyl phản ứng hóa học có thể phân hủy perovskite, dẫn đến rào cản năng lượng bề mặt và hiện tượng trễ không điện dung.

    Chiến lược SRE không chỉ loại bỏ vấn đề khử ướt cục bộ của mực perovskite, do đó đạt được các màng perovskite đa tinh thể đồng nhất ở cấp độ decimet, mà còn mang lại hiệu suất nâng cao về các tính chất điện tử, độ ổn định, độ bám dính cơ học tại giao diện được chôn lấp thông qua điều chỉnh các tính năng bề mặt NiOx .

    Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã đạt được PSC hiệu suất cao với độ ổn định hàng nghìn giờ trong các điều kiện căng thẳng khác nhau và hiệu suất quang điện vượt trội. Hiệu suất chuyển đổi nguồn của PSC lần lượt là 23,4% và 21,3% đối với các thiết bị cứng và linh hoạt.

    Hơn nữa, do khả năng mở rộng của chiến lược SRE đối với các cấu hình diện tích lớn, họ đã lắp ráp các mô-đun con perovskite có diện tích 156 × 156 mm2 với hiệu suất đáng kể là 18,6% cùng với độ trễ không đáng kể và độ ổn định tốt.

    "Chiến lược SRE cung cấp một bằng chứng về khái niệm kết hợp các lớp vận chuyển điện tích được chế tạo chân không với các perovskite được xử lý ướt và tạo điều kiện thuận lợi cho kỹ thuật xếp chồng của các màng mỏng đồng nhất, quy mô lớn để phát triển các mô-đun perovskite hiệu quả và ổn định", GS Liu cho biết. .

    Zalo
    Hotline