Gần đây, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Pan Xu từ Viện Vật lý chất rắn, Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì (HIPS) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) đã đề xuất một chiến lược mới nhằm nâng cao hiệu suất của pin mặt trời perovskite. Chiến lược của họ liên quan đến việc tạo ra một kết nối mạnh mẽ giữa các lớp khác nhau của pin mặt trời bằng cách sử dụng cầu phân tử làm từ cation amoni.
Tổng quan về các PSC hiện đại được báo cáo và cấu trúc giao diện mạnh mẽ. Tín dụng: Ye Jiajiu
Kết quả được công bố trên tạp chí Khoa học Năng lượng & Môi trường .
Pin mặt trời Perovskite đã thu hút được sự chú ý đáng kể nhờ hiệu suất chuyển đổi năng lượng vượt trội, vượt quá 25%. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều chỗ cần cải thiện, đặc biệt là về việc nâng cao hệ số lấp đầy (FF) của các thiết bị này. FF đại diện cho khả năng của pin mặt trời trong việc cung cấp dòng điện tối đa trong điều kiện tối ưu và mọi tiến bộ trong lĩnh vực này đều rất được mong đợi.
Để khắc phục những hạn chế liên quan đến FF, nhóm nghiên cứu đã tập trung vào việc tối ưu hóa giao diện phía dưới của pin mặt trời. Họ đã khéo léo phát triển một chiến lược nhằm phân phối lại thế tĩnh điện cục bộ bằng cách sử dụng các cation amoni làm cầu nối phân tử với nhiều mức độ thay thế khác nhau.
Chìa khóa của chiến lược này nằm ở việc tạo ra sự kết nối chặt chẽ giữa các lớp khác nhau của pin mặt trời bằng cách sử dụng cầu phân tử được tạo thành từ cation amoni. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các cation amoni với mức độ thay thế khác nhau làm cầu nối phân tử để tạo ra sự kết nối bền chặt giữa các lớp.
Các phân tích lý thuyết tiết lộ rằng các phân tử cầu nối phân tử đã giúp làm phẳng tiềm năng cục bộ và thiết lập các liên hệ hiệu quả giữa các lớp. Kết quả thử nghiệm cho thấy giao diện đáy chắc chắn đã cải thiện việc trích xuất và vận chuyển các chất mang được tạo ra từ ảnh, nâng cao hiệu suất tổng thể của thiết bị.
Chiến lược cầu nối phân tử giao thoa được trình bày trong nghiên cứu này có khả năng đưa ra một hướng tối ưu hóa mới cho pin mặt trời perovskite hiệu suất cao nhất và thúc đẩy chúng hướng tới thương mại hóa. Bằng cách giải quyết các hạn chế liên quan đến FF, nghiên cứu này góp phần vào sự phát triển không ngừng của pin mặt trời perovskite hiệu suất cao và tiềm năng sử dụng rộng rãi của chúng trong sản xuất năng lượng sạch.
