Các nhà nghiên cứu tại MIT đã tăng cường độ ổn định của Spiro-MeOTAD trong pin mặt trời perovskite, đạt được hơn 1.400 giờ thử nghiệm ở nhiệt độ cao với sự suy giảm tối thiểu trong pin có hiệu suất thấp hơn.
Hình ảnh: MIT
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã đạt được bước đột phá đáng kể trong việc ổn định một thành phần chính của pin mặt trời perovskite. Họ đã phát triển một phương pháp tổng hợp Spiro-MeOTAD, một vật liệu quan trọng để vận chuyển điện tích, mà không sử dụng kim loại quý. Sự phát triển này dẫn đến việc tạo ra một pin mặt trời có hiệu suất ấn tượng là 24,2%, mặc dù nó bị suy thoái nhanh chóng.
Nghiên cứu do Tiến sĩ Matthias J. Grotevent và người đoạt giải Nobel Moungi G. Bawendi dẫn đầu đã chứng minh rằng phương pháp mới của họ có thể sản xuất vật liệu Spiro-MeOTAD vẫn ổn định ngay cả sau 1.400 giờ thử nghiệm ở nhiệt độ cao (85°C) dưới ánh sáng liên tục của một mặt trời. Độ bền này rất quan trọng đối với các vật liệu tiếp xúc với nhiệt độ và độ ẩm cao thường thấy trong môi trường tấm pin mặt trời.
Nghiên cứu của họ, có tên là “Lớp vận chuyển lỗ Spiro-MeOTAD oxy hóa không phụ gia cải thiện đáng kể độ ổn định của pin mặt trời nhiệt”, nhấn mạnh tiềm năng của phương pháp mới này. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng “ngay cả ở nồng độ pha tạp thấp 1%”, các đơn vị Spiro có thể tăng độ dẫn điện của chúng theo cấp số nhân.
Một trong những lợi ích chính của hỗn hợp vật liệu này là nhiệt độ chuyển thủy tinh cao, trên 115°C. Điều này cho phép pin mặt trời thể hiện các đặc tính nhiệt được tăng cường, khiến nó phù hợp hơn để sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao.
Trong tất cả những điều này, nhóm nghiên cứu cho biết mặc dù bộ phận Spiro ổn định nhiệt chỉ có trong pin mặt trời đạt hiệu suất 6%, nhưng họ thấy có một con đường thông qua nghiên cứu trong tương lai để ổn định pin mặt trời có hiệu suất 24%.
Theo nghiên cứu, Spiro hiện là một vật liệu đắt tiền, có giá trực tuyến là 334 đô la một gam. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu dự đoán rằng giá có thể giảm đáng kể khi các đơn đặt hàng số lượng lớn đạt đến mức kilôgam, có khả năng giảm xuống còn 30 đô la một gam hoặc thậm chí là 3 đô la một gam. Khi được tạp chí pv magazine USA hỏi về chi phí của vật liệu, Tiến sĩ Grotevent ước tính rằng một tấm pin mặt trời cỡ lớn sẽ cần khoảng 0,33 gam Spiro, giả sử độ dày lớp khoảng 120 nanomet. Điều này sẽ dẫn đến chi phí vật liệu dưới 0,003 đô la một watt cho một tấm pin mặt trời có hiệu suất trên 20%, làm tăng thêm khoảng 1,06 đô la vào tổng chi phí của mô-đun.
Các nhà nghiên cứu đang khám phá ba phương pháp chính để triển khai perovskite, cho đến nay vẫn còn hạn chế trong sử dụng. Phương pháp đầu tiên liên quan đến việc xếp chồng perovskite lên trên silicon bên trong pin mặt trời, một kỹ thuật đã thu hút được sự chú ý đáng kể vì hiệu suất cao của nó, được minh chứng bằng pin mặt trời song song perovskite-silicon 34,6% của Longi lập kỷ lục. Phương pháp thứ hai, hiện đang được GCL Perovskites thử nghiệm, liên quan đến việc xây dựng các tấm pin mặt trời perovskite gần như hoàn chỉnh và xếp lớp chúng lên trên các tấm pin mặt trời silicon hoàn chỉnh tương tự để kết hợp đầu ra của chúng. Phương pháp thứ ba bao gồm các tấm pin perovskite độc lập không có silicon, như đã được chứng minh bởi cơ sở điện mặt trời Tam Hiệp Trung Quốc công suất 1 MW.
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
