Một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Sung-Yeon Jang thuộc Trường Kỹ thuật Hóa học và Năng lượng tại UNIST dẫn đầu đã đạt được tiến bộ đáng kể trong công nghệ pin mặt trời. Thông qua nỗ lực hợp tác với Giáo sư Sang Kyu Kwak và nhóm của ông tại Đại học Hàn Quốc, các nhà nghiên cứu đã phát triển một công nghệ giúp tăng cường đáng kể hiệu quả của các thiết bị pin mặt trời bằng cách tích hợp các lớp quang hoạt thiếc-chì perovskites (TLHP) với các lớp chấm lượng tử.
Ảnh TEM của (a và c) PQD nguyên sơ và (b và d) PQD được xử lý bằng IPA với các độ phóng đại khác nhau. Nguồn: Vật liệu năng lượng tiên tiến (2024). DOI: 10.1002/aenm.202304276
Nghiên cứu được công bố trên Vật liệu năng lượng tiên tiến.
Sự đổi mới quan trọng nằm ở việc tạo ra một lớp màng mỏng liên kết các vật liệu kết hợp, giúp tăng hiệu suất pin đáng kể. Lớp liên kết này tăng cường điện trường bên trong, giảm khuyết tật ở bề mặt tiếp xúc và tăng cường chuyển động của các điện tích, từ đó cải thiện hiệu quả khai thác điện tích.
Một trong những thách thức với phức hợp halogenua thiếc-chì là khoảng cách năng lượng hạn chế giữa các vùng, mặc dù khả năng hấp thụ ánh sáng tuyệt vời của chúng ở vùng cận hồng ngoại. Sự hiện diện của các khuyết tật bên trong và khoảng cách di chuyển điện tích ngắn đã cản trở việc khai thác điện tích ổn định trong quá khứ.
Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã phủ các chấm lượng tử perovskite một lớp màng mỏng lên trên lớp perovskite thiếc-chì, giảm thiểu hiệu quả vấn đề kinh niên và cải thiện độ ổn định.
Bằng cách áp dụng vật liệu chấm lượng tử lên bề mặt màng TLHP, các nhà nghiên cứu đã giảm đáng kể các khuyết tật bề mặt trên chấm lượng tử, tăng cường độ ổn định của màng mỏng. Hơn nữa, sự liên kết giữa các mức năng lượng và thu thập điện tích hiệu quả, được thực hiện nhờ các đặc tính độc đáo của vật liệu, giờ đây cho phép tăng cường khai thác điện tử và tăng cường khai thác điện tích do ánh sáng mặt trời tạo ra.
Thiết bị pin mặt trời được chế tạo bằng công nghệ tiên tiến này đã đạt được hiệu suất chuyển đổi quang điện kỷ lục là 23,74% đối với TLHP, đánh dấu sự cải thiện đáng kể so với hiệu suất 19% đạt được khi sử dụng các phương pháp hiện có—tăng khoảng 20%.
Giáo sư Jang nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tích hợp công nghệ chấm lượng tử và pin mặt trời perovskite, nêu bật tiềm năng của pin mặt trời hiệu suất cao trong tương lai. Bước đột phá trong nghiên cứu này mở ra những khả năng mới cho việc phát triển pin mặt trời thế hệ tiếp theo với hiệu suất và hiệu quả được nâng cao.
Mời đối tác xem hoạt động của Pacific co.ltd:
Fanpage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLtd
