Một nghiên cứu do Tiến sĩ Latha Marasamy, giáo sư nghiên cứu tại Đại học Tự trị Querétaro, Mexico, dẫn đầu đang tạo tiền đề cho những tiến bộ trong công nghệ năng lượng mặt trời. Nhóm nghiên cứu đã có bước đột phá đáng kể khi khám phá khả năng của chất hấp thụ SrZrS 3 trong các tế bào năng lượng mặt trời perovskite chalcogenide tiên tiến, đánh dấu lần đầu tiên tiềm năng như vậy được dự đoán về mặt lý thuyết.
Cấu trúc pin mặt trời với c-MOF khác nhau như HTL. Tín dụng: Tiến sĩ Latha Marasamy
Việc tích hợp SrZrS 3 với khung kim loại hữu cơ dẫn điện (c-MOF) làm lớp vận chuyển lỗ (HTL) đã mang lại hiệu suất ấn tượng cho pin mặt trời.
Sử dụng công cụ mô phỏng SCAPS-1D do Đại học Ghent phát triển, các nhà nghiên cứu đã đánh giá nhiều loại c-MOF khác nhau, bao gồm các ứng cử viên đáng chú ý như Cu-MOF ({[Cu 2 (6-mercapto nicotinate)]·NH 4 }n), NTU-9, Fe 2 (DSBDC), Sr-MOF ({[Sr(ntca)(H 2 O) 2 ]·H 2 O}n), Mn 2 (DSBDC) và Cu 3 (HHTP) 2 . Những nỗ lực của họ đã đạt đến đỉnh cao với hiệu suất chuyển đổi năng lượng (PCE) đáng chú ý, với pin mặt trời dựa trên Cu-MOF đạt được mức đáng kinh ngạc là 30,60%.
Tiến sĩ Aruna-Devi Rasu Chettiar cho biết: "Những kết quả này mang tính đột phá".
Nhóm nghiên cứu đã chạy mô phỏng mở rộng trên 193 cấu hình, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tối ưu hóa các thông số quan trọng như nồng độ chất mang và độ dày lớp. Việc tối ưu hóa này rất cần thiết để tăng cường tuổi thọ của chất mang điện tích, độ dài khuếch tán và khả năng hấp thụ ánh sáng.
Họ cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tinh chỉnh các đặc tính giao diện và giảm thiểu điện trở ký sinh để đạt được hiệu suất thiết bị vượt trội.
Tiến sĩ Latha Marasamy cho biết các thiết bị mới được tối ưu hóa đã chứng minh được những cải tiến đáng kể, bao gồm mức Fermi quasi cao hơn, độ dẫn điện được cải thiện và phản ứng quang phổ tăng đáng kể 35% trong vùng hồng ngoại gần.
Đáng chú ý, các thiết bị này có điện trở tái hợp cao là 1,4×10 7 Ω·cm 2 và điện thế tích hợp khoảng 0,99 V, góp phần tạo nên hiệu suất ấn tượng của chúng.
Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Solar Energy Materials and Solar Cells với tựa đề "Lớp pin mặt trời perovskite chalcogenide SrZrS3 mới nổi: MOF dẫn điện làm HTL—Một bước đột phá?"
Tiến sĩ nghiên cứu Evangeline Linda đã nhấn mạnh những hàm ý tiềm tàng của công trình này và tuyên bố, "Nghiên cứu của chúng tôi có thể mở đường cho cộng đồng quang điện phát triển các tế bào quang điện màng mỏng hiệu suất cao bằng cách tích hợp các chất hấp thụ SrZrS3 mới và c-MOF làm HTL."
Tóm lại, nghiên cứu sáng tạo này cho thấy tiềm năng biến đổi của việc kết hợp các chất hấp thụ SrZrS3 với vật liệu c-MOF tiên tiến. Sự tích hợp như vậy hứa hẹn mở ra một kỷ nguyên mới về công nghệ quang điện bền vững và hiệu quả cao, thúc đẩy đáng kể năng lượng mặt trời hướng tới một tương lai có tác động và khả thi hơn.
Câu chuyện này là một phần của Science X Dialog, nơi các nhà nghiên cứu có thể báo cáo những phát hiện từ các bài báo nghiên cứu đã công bố của họ. Truy cập trang này để biết thông tin về Science X Dialog và cách tham gia.
Tiến sĩ Latha Marasamy là Giáo sư nghiên cứu tại Khoa Hóa học tại UAQ, nơi bà lãnh đạo một nhóm sinh viên và nhà nghiên cứu quốc tế sáng tạo. Các mối quan tâm nghiên cứu đa dạng của bà bao gồm carbon và graphene, chất bán dẫn chalcogenide, oxit kim loại, MOF, cũng như nitride kim loại plasmonic và phosphide, tất cả đều hướng đến các ứng dụng năng lượng và môi trường. Ngoài ra, nhóm của bà cung cấp những hiểu biết lý thuyết về pin mặt trời thông qua việc sử dụng mô phỏng SCAPS-1D.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
